工业控制系统的发展趋势 工业控制系统DCS还有前景吗
\u5de5\u4e1a\u63a7\u5236\u6280\u672f\u7684\u53d1\u5c55\u72b6\u51b5\u4e0e\u8d8b\u52bf\u4f60\u597d\uff0c\u6211\u662f\u4e00\u540d\u63a7\u5236\u7406\u8bba\u4e0e\u63a7\u5236\u5de5\u7a0b\u4e13\u4e1a\u7684\u7855\u58eb\u7814\u7a76\u751f\uff0c\u63a5\u89e6\u8fc7\u4e00\u4e9bDCS\u548cFCS\u7684\u5de5\u7a0b\u5b9e\u8df5\u5e94\u7528\u3002\u8c08\u4e00\u4e0b\u4e2a\u4eba\u7684\u4f53\u4f1a\u5427\uff1a\u4e00\u5bb6\u4e4b\u8a00
\u76ee\u524d\u5927\u578b\u7684\u5de5\u4e1a\u63a7\u5236\u5df2\u7ecf\u9010\u6e10\u88abDCS\u6240\u5784\u65ad\uff0c\u968f\u7740\u63a7\u5236\u8981\u6c42\u7684\u4e0d\u65ad\u63d0\u9ad8\uff0c\u4f20\u7edf\u7684DCS\u5df2\u7ecf\u65e0\u6cd5\u6ee1\u8db3\u8981\u6c42\uff0c\u53d6\u800c\u4ee3\u4e4b\u7684\u662f\u76ee\u524d\u5e7f\u6cdb\u5e94\u7528\u7684\u57fa\u4e8e\u73b0\u573a\u603b\u7ebf\u7684\u96c6\u6563\u63a7\u5236\u7cfb\u7edf\uff08FCS\uff09\uff0c\u4e5f\u5c31\u662f\u4ece\u5e7f\u4e49\u4e0a\u8bf4\uff0cFCS\u662fDCS\u7684\u4e00\u79cd\u53d1\u5c55\uff0c\u5176\u672c\u8d28\u8fd8\u662fDCS\uff0c\u90fd\u5177\u6709\u5206\u6563\u63a7\u5236\u3001\u96c6\u4e2d\u7ba1\u7406\u7684\u7279\u70b9\u3002\u7edd\u5927\u591a\u6570\u7684DCS\u7684\u73b0\u573a\u5e94\u7528\u4e2d\u90fd\u8981\u7528\u5230\u73b0\u573a\u603b\u7ebf\u8fdb\u884c\u6570\u636e\u901a\u8baf\u3002\u6bd4\u5982\uff1aprofibus-dp\uff0cmuldbus\uff0cff\u7b49\u603b\u7ebf\u534f\u8bae\uff0c\u53ef\u4ee5\u8bf4\u79bb\u5f00\u4e86\u73b0\u573a\u603b\u7ebf\u7684\u5e94\u7528\uff0c\u73b0\u5728\u7684DCS\u5f88\u96be\u53d1\u6325\u4f5c\u7528\u3002
\u8054\u7cfb\u8d8a\u6765\u8d8a\u7d27\u5bc6\uff0c\u533a\u522b\u81ea\u7136\u8d8a\u6765\u8d8a\u6a21\u7cca\u3002\u4f46\u662f\u4f5c\u4e3a\u4e24\u79cd\u4e0d\u540c\u7684\u6982\u5ff5\uff0c\u8fd8\u6709\u6709\u6240\u4e0d\u540c\u3002DCS\uff08distributed control system\uff09\u2014\u2014\u5206\u6563\u63a7\u5236\u7cfb\u7edf\uff0cFCS\uff08fieldbus control system\uff09\u2014\u2014\u73b0\u573a\u603b\u7ebf\u63a7\u5236\u7cfb\u7edf\u3002\u540c\u6837\u4f5c\u4e3a\u63a7\u5236\u7cfb\u7edf\uff0c\u4e00\u79cd\u5f3a\u8c03\u7684\u662f\u5206\u6563\u63a7\u5236\u3001\u96c6\u4e2d\u7ba1\u7406\u7684\u7279\u70b9\uff0c\u4e00\u79cd\u5f3a\u8c03\u5728\u5de5\u4e1a\u63a7\u5236\u7684\u901a\u8baf\u8fc7\u7a0b\u4e2d\u6240\u91c7\u7528\u7684\u6280\u672f\u3002
\u5982\u679c\u8bf4\u53d1\u5c55\u8d8b\u52bf\u7684\u8bdd\uff0c\u6211\u60f3\u4e8c\u8005\u53ea\u4f1a\u8d8a\u6765\u8d8a\u7d27\u5bc6\uff0c\u73b0\u573a\u603b\u7ebf\u7684\u5e94\u7528\u4f1a\u8d8a\u6765\u8d8a\u666e\u53ca\uff0c\u6bd4\u5982\u603b\u7ebf\u4eea\u8868\u3001DCS\u4e0e\u73b0\u573aPLC\u7684\u603b\u7ebf\u901a\u8baf\u7b49\u7b49\uff0c\u73b0\u573a\u603b\u7ebf\u7684\u53d1\u5c55\u4e5f\u5c06\u4f1a\u5927\u5927\u4fc3\u8fdbDCS\u7684\u5e94\u7528\u3002\u5177\u4f53\u95ee\u9898\uff0c\u5efa\u8bae\u4f60\u53ef\u4ee5\u67e5\u9605\u4e00\u4e0bABB\u516c\u53f8AC800F\u63a7\u5236\u7cfb\u7edf\uff0c\u8fd9\u5c31\u662f\u5178\u578b\u7684\u57fa\u4e8eprofibus\u73b0\u573a\u603b\u7ebf\u7684DCS\u7cfb\u7edf\uff0c\u5728\u5efa\u6750\u3001\u5316\u5de5\u884c\u4e1a\u90fd\u6709\u5e7f\u6cdb\u7684\u5e94\u7528\u3002\u5b66\u4e60\u4e00\u4e0b\u53ef\u4ee5\u52a0\u6df1\u4f60\u5bf9\u4e24\u4e2a\u6982\u5ff5\u7684\u7406\u89e3\u3002
\u4e2a\u4eba\u7684\u4e00\u70b9\u770b\u6cd5\uff0c\u8bf4\u7684\u672a\u5fc5\u4e25\u8c28\uff0c\u5927\u5bb6\u5171\u540c\u4ea4\u6d41\u3002
DCS\u53d1\u5c55\u81f3\u4eca\u5df2\u76f8\u5f53\u6210\u719f\u548c\u5b9e\u7528\uff0c\u6beb\u65e0\u7591\u95ee\uff0c\u5b83\u4ecd\u662f\u5f53\u524d\u5de5\u4e1a\u81ea\u52a8\u5316\u7cfb\u7edf\u5e94\u7528\u53ca\u9009\u578b\u7684\u4e3b\u6d41\uff0c\u4e0d\u4f1a\u968f\u7740\u73b0\u573a\u603b\u7ebf\u6280\u672f\u7684\u51fa\u73b0\u800c\u7acb\u5373\u9000\u51fa\u73b0\u573a\u8fc7\u7a0b\u63a7\u5236\u7684\u821e\u53f0\u3002
\u53c2\u8003\u300a\u4e2d\u56fd\u5de5\u4e1a\u81ea\u52a8\u63a7\u5236\u7cfb\u7edf\u88c5\u7f6e\u5236\u9020\u884c\u4e1a\u4ea7\u9500\u9700\u6c42\u9884\u6d4b\u4e0e\u8f6c\u578b\u5347\u7ea7\u5206\u6790\u62a5\u544a\u300b\u663e\u793a\uff0c\u672a\u6765DCS\u5c06\u6cbf\u7740\u4ee5\u4e0b\u8d8b\u52bf\u7ee7\u7eed\u5411\u524d\u53d1\u5c55\uff1a
(1)\u5411\u7efc\u5408\u65b9\u5411\u53d1\u5c55\uff1a\u6807\u51c6\u5316\u6570\u636e\u901a\u4fe1\u94fe\u8def\u548c\u901a\u4fe1\u7f51\u7edc\u7684\u53d1\u5c55\uff0c\u5c06\u5404\u79cd\u5355(\u591a)\u56de\u8def\u8c03\u8282\u5668\u3001PLC\u3001\u5de5\u4e1aPC\u3001NC\u7b49\u5de5\u63a7\u8bbe\u5907\u6784\u6210\u5927\u7cfb\u7edf\uff0c\u4ee5\u6ee1\u8db3\u5de5\u5382\u81ea\u52a8\u5316\u8981\u6c42\uff0c\u5e76\u9002\u5e94\u5f00\u653e\u5f0f\u7684\u5927\u8d8b\u52bf\u3002
(2)\u5411\u667a\u80fd\u5316\u65b9\u5411\u53d1\u5c55\uff1a\u6570\u636e\u5e93\u7cfb\u7edf\u3001\u63a8\u7406\u673a\u80fd\u7b49\u7684\u53d1\u5c55\uff0c\u5c24\u5176\u662f\u77e5\u8bc6\u5e93\u7cfb\u7edf(KBS)\u548c\u4e13\u5bb6\u7cfb\u7edf(ES)\u7684\u5e94\u7528\uff0c\u5982\u81ea\u5b66\u4e60\u63a7\u5236\u3001\u8fdc\u8ddd\u79bb\u8bca\u65ad\u3001\u81ea\u5bfb\u4f18\u7b49\uff0c\u4eba\u5de5\u667a\u80fd\u4f1a\u5728DCS\u5404\u7ea7\u5b9e\u73b0\u3002\u4e0eFF\u73b0\u573a\u603b\u7ebf\u7c7b\u4f3c\uff0c\u4ee5\u5fae\u5904\u7406\u5668\u4e3a\u57fa\u7840\u7684\u667a\u80fd\u8bbe\u5907\u5982\u667a\u80fdI/O\u3001PID\u63a7\u5236\u5668\u3001\u4f20\u611f\u5668\u3001\u53d8\u9001\u5668\u3001\u6267\u884c\u5668\u3001\u4eba\u673a\u63a5\u53e3\u3001PLC\u76f8\u7ee7\u51fa\u73b0\u3002
(3)DCS\u5de5\u4e1aPC\u5316\uff1a\u7531IPC\u7ec4\u6210DCS\u5df2\u6210\u4e3a\u4e00\u5927\u8d8b\u52bf\uff0cPC\u4f5c\u4e3aDCS\u7684\u64cd\u4f5c\u7ad9\u6216\u8282\u70b9\u673a\u5df2\u5f88\u666e\u904d\uff0cPC-PLC\u3001PC-STD\u3001PC-NC\u7b49\u5c31\u662fPC-DCS\u5148\u9a71\uff0cIPC\u6210\u4e3aDCS\u7684\u786c\u4ef6\u5e73\u53f0\u3002
(4)DCS\u4e13\u4e1a\u5316\uff1aDCS\u4e3a\u66f4\u9002\u5408\u5404\u76f8\u5e94\u9886\u57df\u7684\u5e94\u7528\uff0c\u5c31\u8981\u8fdb\u4e00\u6b65\u4e86\u89e3\u76f8\u5e94\u4e13\u4e1a\u7684\u5de5\u827a\u548c\u5e94\u7528\u8981\u6c42\uff0c\u4ee5\u9010\u6b65\u5f62\u6210\u5982\u6838\u7535DCS\uff0c\u53d8\u7535\u7ad9DCS\u3001\u73bb\u7483DCS\u3001\u6c34\u6ce5DCS\u7b49\u3002
计算机及网络技术与控制系统的发展有着紧密的联系。最早在50年代中后期，计算机就已经被应用到控制系统中。60年代初，出现了由计算机完全替代模拟控制的控制系统，被称为直接数字控制（DirectDigitalControl,DDC）。70年代中期，随着微处理器的出现，计算机控制系统进入一个新的快速发展的时期，1975年世界上第一套以微处理为基础的分散式计算机控制系统问世，它以多台微处理器共同分散控制，并通过数据通信网络实现集中管理，被称为集散控制系统（DistributedControlSystem,DCS）。
进入80年代以后，人们利用微处理器和一些外围电路构成了数字式仪表以取代模拟仪表，这种DDC的控制方式提高了系统的控制精度和控制的灵活性，而且在多回路的巡回采样及控制中具有传统模拟仪表无法比拟的性能价格比。
80年代中后期，随着工业系统的日益复杂，控制回路的进一步增多，单一的DDC控制系统已经不能满足现场的生产控制要求和生产工作的管理要求，同时中小型计算机和微机的性能价格比有了很大提高。于是，由中小型计算机和微机共同作用的分层控制系统得到大量应用。
进入90年代以后，由于计算机网络技术的迅猛发展，使得DCS系统得到进一步发展，提高了系统的可靠性和可维护性，在今天的工业控制领域DCS仍然占据着主导地位，但是DCS不具备开放性，布线复杂，费用较高，不同厂家产品的集成存在很大困难。
从八十年代后期开始，由于大规模集成电路的发展，许多传感器、执行机构、驱动装置等现场设备智能化，人们便开始寻求用一根通信电缆将具有统一的通信协议通信接口的现场设备连接起来，在设备层传递的不再是I/O（4～20mA/24VDC）信号，而是数字信号，这就是现场总线。由于它解决了网络控制系统的自身可靠性和开放性问题，现场总线技术逐渐成为了计算机控制系统的发展趋势。从那时起，一些发达的工业国家和跨国工业公司都纷纷推出自己的现场总线标准和相关产品，形成了群雄逐鹿之势。
绛旓細宸ヤ笟鎺у埗璁＄畻鏈虹殑鍙戝睍瓒嬪娍涓庝俊鎭寲銆佹暟瀛楀寲銆佹櫤鑳藉寲绱у瘑鐩歌繛锛屽彈鍒拌绠楁満鎶鏈佹帶鍒舵妧鏈佺綉缁滄妧鏈拰鏄剧ず鎶鏈紙灏ゅ叾鏄幇鍦烘荤嚎鍜屾帶鍒剁綉缁滐級鐨勬帹鍔ㄣ傛棭鏈熷競鍦轰腑锛孌CS銆佸祵鍏ュ紡绯荤粺銆丗CS銆両PC銆丳LC鍜屾暟鎺х郴缁熷潎鏈夋樉钁楀闀匡紝浠ユ瘡骞寸害10-15%鐨勯熷害鎵╁紶銆侱CS甯傚満涓紝灏界FCS鏈夊揩閫熷彂灞曪紝浣嗗洜鍏舵爣鍑嗗寲鍜屼华琛ㄦ櫤鑳藉寲...
绛旓細鐢变簬瀹冭В鍐充簡缃戠粶鎺у埗绯荤粺鐨勮嚜韬彲闈犳у拰寮鏀炬ч棶棰橈紝鐜板満鎬荤嚎鎶鏈愭笎鎴愪负浜嗚绠楁満鎺у埗绯荤粺鐨勫彂灞曡秼鍔銆備粠閭ｆ椂璧凤紝涓浜涘彂杈剧殑宸ヤ笟鍥藉鍜岃法鍥藉伐涓氬叕鍙搁兘绾风悍鎺ㄥ嚭鑷繁鐨勭幇鍦烘荤嚎鏍囧噯鍜岀浉鍏充骇鍝侊紝褰㈡垚浜嗙兢闆勯愰箍涔嬪娍銆
绛旓細(1)鍚戠患鍚堟柟鍚戝彂灞曪細鏍囧噯鍖栨暟鎹氫俊閾捐矾鍜岄氫俊缃戠粶鐨勫彂灞锛屽皢鍚勭鍗(澶)鍥炶矾璋冭妭鍣ㄣ丳LC銆佸伐涓歅C銆丯C绛夊伐鎺ц澶囨瀯鎴愬ぇ绯荤粺锛屼互婊¤冻宸ュ巶鑷姩鍖栬姹傦紝骞堕傚簲寮鏀惧紡鐨勫ぇ瓒嬪娍銆(2)鍚戞櫤鑳藉寲鏂瑰悜鍙戝睍锛氭暟鎹簱绯荤粺銆佹帹鐞嗘満鑳界瓑鐨勫彂灞曪紝灏ゅ叾鏄煡璇嗗簱绯荤粺(KBS)鍜屼笓瀹剁郴缁(ES)鐨勫簲鐢紝濡傝嚜瀛︿範鎺у埗銆佽繙璺濈璇婃柇...
绛旓細濡傛灉璇村彂灞曡秼鍔跨殑璇濓紝鎴戞兂浜岃呭彧浼氳秺鏉ヨ秺绱у瘑锛岀幇鍦烘荤嚎鐨勫簲鐢ㄤ細瓒婃潵瓒婃櫘鍙锛屾瘮濡傛荤嚎浠〃銆丏CS涓庣幇鍦篜LC鐨勬荤嚎閫氳绛夌瓑锛岀幇鍦烘荤嚎鐨勫彂灞曚篃灏嗕細澶уぇ淇冭繘DCS鐨勫簲鐢ㄣ傚叿浣撻棶棰橈紝寤鸿浣犲彲浠ユ煡闃呬竴涓婣BB鍏徃AC800F鎺у埗绯荤粺锛岃繖灏辨槸鍏稿瀷鐨勫熀浜巔rofibus鐜板満鎬荤嚎鐨凞CS绯荤粺锛屽湪寤烘潗銆佸寲宸ヨ涓氶兘鏈夊箍娉涚殑搴旂敤銆傚涔犱竴涓嬪彲...
绛旓細涓嬫枃灏嗗鎴戝浗宸ヤ笟鑷姩鎺у埗绯荤粺瑁呯疆鍒堕犺涓氱殑鍙戝睍鐜扮姸涓庤秼鍔夸綔鍑哄垎鏋愩涓銆佸伐涓氬鍔犲艰揪鍒28涓囦嚎鍏 缁忚繃鏂颁腑鍥芥垚绔嬩互鏉60浣欏勾鐨勫伐涓氬寲杩涚▼锛屽挨鍏舵槸鏀归潻寮鏀句互鏉ョ殑30浣欏勾鐨勫揩閫熷伐涓氬寲杩涚▼锛屼腑鍥藉伐涓氬寲鍙栧緱浜嗗法澶х殑鎴愬氨锛岀粡娴庡彂灞曟按骞冲緱鍒颁簡鏋佸ぇ鐨勬彁鍗囷紝涓浗宸茬粡鏁翠綋姝ュ叆宸ヤ笟鍖栦腑鏈熺殑鍓嶅崐闃舵銆備腑鍥界殑鍩烘湰缁忔祹鍥芥儏...
绛旓細1.缃戠粶鍖栵細闅忕潃宸ヤ笟浜掕仈缃戠殑鍙戝睍锛孭LC绯荤粺瓒婃潵瓒婂鍦伴噰鐢ㄧ綉缁滈氫俊鎶鏈紝瀹炵幇璁惧涔嬮棿鐨勬暟鎹叡浜拰杩滅▼鐩戞帶銆侾LC绯荤粺涓庡叾浠栬澶囥宸ユ帶绯荤粺鐨浜掕仈浜掗氬皢鎴愪负鏈潵鐨勫彂灞曡秼鍔銆2.鏅鸿兘鍖栵細PLC绯荤粺灏嗚秺鏉ヨ秺鏅鸿兘鍖栵紝鍏峰鏇村己澶х殑鏁版嵁澶勭悊鍜屽垎鏋愯兘鍔涖傞氳繃闆嗘垚鏇村鐨勪紶鎰熷櫒鍜屾櫤鑳界畻娉曪紝PLC鍙互瀹炵幇鏇村鏉傜殑鎺у埗绛栫暐鍜...
绛旓細浠鍙戝睍瓒嬪娍鐪,鎺у埗绯荤粺鐨灏嗘潵寰堝彲鑳藉瓨鍦ㄤ簬宸ヤ笟PC 鍜 PLC涔嬮棿,杩欎簺铻嶅悎鐨勮抗璞″凡缁忓嚭鐜般 鍜孭LC涓鏍,宸ヤ笟PC甯傚満鍦ㄨ繃鍘荤殑涓ゅ勾閲屼繚鎸佸钩绋炽備笌PLC鐩告瘮,宸ヤ笟PC杞欢寰堜究瀹溿傛嵁Frost & Sullivan鍏徃浼拌,鍏ㄤ笘鐣屾瘡骞7浜跨編鍏冨伐涓歅C甯傚満閲,澶х害8500涓囩編鍏冧负鎺у埗杞欢,涓浜跨編鍏冧负鎿嶄綔绯荤粺銆傚埌2007骞翠細缈讳竴鐣,宸ヤ笟PC甯傚満鍙樺緱闈炲父...
绛旓細鏇撮珮鐨勫甫瀹 鏇撮珮鐨勫甫瀹芥槸楂樻ц兘宸ヤ笟鎺у埗缃戠粶鐨勮姹傦紝瑕佸鍔犲甫瀹斤紝棣栧厛瑕佸垎鏁ｆ帶鍒舵暟鎹紝鍦ㄥ皢鏉ョ殑鍑犲勾閲岋紝鍒嗘暎鎺у埗绯荤粺浼氫骇鐢熷鍔犱簩鍗佸埌涓夊崄鍊嶇殑鍒堕犱俊鎭傚悓鏍峰湴锛孭LC 浠庡満鍦拌澶囬噰闆嗙殑淇℃伅棰勮涔熶細澧炲姞涓浜屽崄鍊嶃傚湪鑷姩鍖栨帶鍒跺拰閫氫俊璁炬柦涓紝濡傛灉鎬讳娇鐢ㄦ柊鐨勫鐞嗕綋绯诲拰鎶鏈紝缃戠粶寰堝彲鑳芥棤娉曟壙杞斤紝绂绘暎鐨勭綉缁...
绛旓細鍙戝睍锛20涓栫邯70骞翠唬鍒濆嚭鐜颁簡寰鐞嗗櫒銆備汉浠緢蹇皢鍏跺紩鍏ュ彲缂栫▼鎺у埗鍣紝浣縋LC澧炲姞浜嗚繍绠椼佹暟鎹紶閫佸強澶勭悊绛夊姛鑳斤紝瀹屾垚浜嗙湡姝ｅ叿鏈夎绠楁満鐗瑰緛鐨宸ヤ笟鎺у埗瑁呯疆銆傛鏃剁殑PLC涓哄井鏈烘妧鏈拰缁х數鍣ㄥ父瑙勬帶鍒舵蹇电浉缁撳悎鐨勪骇鐗┿備釜浜鸿绠楁満鍙戝睍璧锋潵鍚庯紝涓轰簡鏂逛究鍜屽弽鏄犲彲缂栫▼鎺у埗鍣ㄧ殑鍔熻兘鐗圭偣锛屽彲缂栫▼搴忔帶鍒跺櫒瀹氬悕涓篜rogrammable...
