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經(jīng)驗分享

隨著(zhù)工業(yè)企業(yè)智能化應用水平的提升,越來(lái)越多的人開(kāi)始接觸到各種工業(yè)自動(dòng)化系統和產(chǎn)品,比較常見(jiàn)的包括SCADA、DCS和PLC,其中:

 

SCADA-即數據采集與監控系統,是工業(yè)控制的核心系統,主要是用于控制分散的資產(chǎn)以便進(jìn)行與控制同樣相同重要的集中數據采集。

 

DCS-即分布式控制系統,主要是用于在同一地理位置環(huán)境下控制生產(chǎn)過(guò)程的系統。

 

PLC-重要的控制部件,通常應用在SCADA和DCS系統中,用于實(shí)現工業(yè)設備的具體操作與工藝控制,通過(guò)回路控制提供本地的過(guò)程管理。

 

由此可看出:SCADA、DCS是一種系統,而PLC是一種產(chǎn)品,PLC可以構成SCADA、DCS。

 

1.DCS與SCADA系統比較

DCS和SCADA都是系統級方案,由許多軟硬件系統組成。

 

從系統結構看,兩者都屬于分布式工業(yè)控制系統,具有控制分散、管理集中的特點(diǎn)。且通常具有至少兩層網(wǎng)絡(luò )結構,早期SCADA和DCS都采用專(zhuān)用協(xié)議,但目前都基本采用了統一的國際標準。但除此之外,SCADA與DCS在技術(shù)與應用方面存在較大的差別。

 

1.1  DCS是一種技術(shù),SCADA側重功能與集成

SCADA系統根據生產(chǎn)過(guò)程監控要求從市場(chǎng)上采購各種自動(dòng)化產(chǎn)品而構造滿(mǎn)足客戶(hù)要求的系統。正因如此,SCADA的構建十分靈活,可選擇的產(chǎn)品和解決方案也很多。有時(shí)候也會(huì )把SCADA系統成為DCS,主要是在這類(lèi)系統也具有控制分散、管理集中的特點(diǎn)。但由于SCADA系統的軟、硬件控制設備來(lái)自多個(gè)不同的廠(chǎng)家,而不像DCS那樣,主體設備來(lái)自一家DCS制造商。因此,把SCADA系統稱(chēng)為DCS不恰當。

 

1.2  DCS體系結構更加成熟完善,SCADA系統是用戶(hù)集成

DCS具有更加成熟和完善的體系結構,系統的可靠性等性能更有保障,而SCADA系統是用戶(hù)集成的。因此,其整體性能與用戶(hù)的集成水平緊密相關(guān),通常要低于DCS。也正因為DCS是專(zhuān)用系統,DCS的開(kāi)放性比SCADA差。

 

1.3 應用行業(yè)側重點(diǎn)不同

DCS主要用于控制精度要求高、測控點(diǎn)集中的流程工業(yè),如石油、化工、冶金、電站等工業(yè)過(guò)程。

 

SCADA專(zhuān)用用于測控點(diǎn)分布范圍廣泛的生產(chǎn)過(guò)程或設備的監控,通常情況下,測控現場(chǎng)是無(wú)人或少人值守,如移動(dòng)通信基站、長(cháng)距離石油輸送管道的遠程監控、環(huán)保監控等。通常每個(gè)站點(diǎn)的I/O點(diǎn)數不太多。一般來(lái)說(shuō),SCADA系統中對現場(chǎng)設備的控制要求低于DCS中被控對象要求。在有些SCADA應用中,只要求進(jìn)行遠程數據采集而沒(méi)有現場(chǎng)控制要求。

 

1.4 市場(chǎng)規模不同

由于DCS是成套系統,設備及軟件授權費用較高,如果I/O點(diǎn)數少于一百個(gè)點(diǎn),則DCS的單點(diǎn)成本較高。而SCADA系統中采用的控制器,其控制點(diǎn)數配置更加靈活,可以根據I/O的點(diǎn)數選擇相應的控制器。因此,對于基點(diǎn)數較少的系統來(lái)說(shuō),選擇SCADA的成本相對較低。

 

2. SCADA、DCS與PLC的比較

2.1  DCS有上位機和下位機,SCADA系統只有上位機

DCS有上位機和下位機,上位機包括工程師站、操作員站,下位機包括現場(chǎng)控制站;SCADA系統只有上位機,包括SCADA服務(wù)器和客戶(hù)機;而PLC組成的系統實(shí)沒(méi)有上位機,其主要功能就是現場(chǎng)控制,常選用PLC作為SCADA系統的下位機設備。因此,可以把PLC看作SCADA系統的一部分。

 

2.2  功能邊界不同極簡(jiǎn)標題

從系統規???,PLC主要優(yōu)勢是邏輯控制,可以用在控制點(diǎn)數從幾個(gè)到上萬(wàn)個(gè)點(diǎn)。而DCS、SCADA主要用于規模較大的連續過(guò)程控制。但近年以來(lái),隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種控制系統相互融合和吸收其它系統的功能,DCS的邏輯控制功能和PLC的連續控制功能都在不斷增強,DCS、SCADA和PLC的功能邊界也在逐漸模糊。

 

2.3  DCS主要用于過(guò)程自動(dòng)化,PLC主要用于工廠(chǎng)自動(dòng)化

總體來(lái)說(shuō),DCS主要用于過(guò)程自動(dòng)化,PLC主要用于工廠(chǎng)自動(dòng)化(生產(chǎn)線(xiàn)),SCADA 主要針對廣域的需求,如油田,綿延千里的管線(xiàn)。從應用功能將,DCS常常要求高級的控制算法。如在煉油行業(yè),PLC對處理速度要求高,因為經(jīng)常用在聯(lián)鎖上,甚至是故障安全系統,SCADA也有一些特殊要求,如振動(dòng)監測,流量計算,調峰調谷等等。

 

隨著(zhù)制造企業(yè)加緊推進(jìn)智能化工廠(chǎng)的規劃、實(shí)施與改造,如何綜合成本和需求來(lái)選擇合適的工業(yè)自動(dòng)化控制系統是有著(zhù)急迫的現實(shí)需求。

 

對于同一個(gè)工業(yè)控制應用場(chǎng)景,可能提出不同的解決方案。對于監控點(diǎn)分布較廣的控制過(guò)程,優(yōu)先考慮SCADA系統。對于較為集中的連續過(guò)程控制需求,如流程工業(yè)企業(yè),優(yōu)先考慮DCS系統。而對于現場(chǎng)的過(guò)程控制則選擇PLC。但在實(shí)際實(shí)施和應用過(guò)程中,企業(yè)還是需要充分的評估需求和成本進(jìn)行靈活的選擇。


蓋勒普二十年專(zhuān)注為中國離散制造業(yè)提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)運營(yíng)全流程數字化平臺化精益管理能力評估、規劃咨詢(xún)和系統落地整體解決方案

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