什么是PLC控制系统?它是如何工作的?
可编程逻辑控制器是一种数字操作设备，它具有可编程存储器，可存储指令，也可执行指定的功能。PLC可以执行逻辑、算术、计时、计数和排序功能，以控制工业过程中的各种机器。我们可以使用PLC来实现工业过程的自动化，比如控制工厂装配线上的工业机械。利用PLC可以提高操作的精度和速度。因此，PLC将从限制开关、接近传感器、压力传感器等设备获取输入。
PLC中的逻辑信号和现场的高级信号的转换将由I/O模块完成，它还将进行信号隔离。PLC系统活动将与处理器智能一起进行。用来输入所需程序的编程设备大多是PC机。PLC根据输入的程序进行操作，并对工艺设备进行控制。PLC将检查输入设备，然后执行程序，之后它将接通或断开连接到它的输出设备的电源。
PLC控制系统的优点
- 可靠性
- 编程和重编程的灵活性
- 运行速度快
- 快速响应时间
- 简单故障排除
- 低成本
PLC控制系统的缺点
- 有限的设计
- 固定的电路设计
PLC控制系统的应用
- 食品加工
- 材料处理
- 机床
- 输送系统
- 机器人制造与控制
什么是DCS，它是如何运作的?
在DCS系统中，整个过程将被划分为一定数量的子系统。每个子系统都由自己的控制器控制。因此，我们可以将DCS描述为一个由一定数量的控制器控制的大型进程，每个控制器将控制自己的子系统。该系统将工厂划分为不同的区域，并为工厂的每个区域分配单独的控制器。整个系统将在通信总线的帮助下连接成一个单一的控制系统。整个系统将连接到一个通信网络进行通信和监控。DCS系统中的总控制器将通过网络连接起来进行通信。
DCS将从现场设备收集数据，并对这些数据进行检查，然后利用这些数据控制指定的过程。因此，基于从现场设备接收到的数据以及从工厂的另一部分收集到的数据将被用来控制过程。现场设备将过程，信号传输到现场接线盒，从那里它将通过主接线盒到达编组柜。该信号将通过组送柜传输到DCS面板。然后根据接收到的信号，由DCS面板将适当的控制信号发送到最终控制元件。
DCS的主要功能需求是什么?
- 控制
- 数据采集
- 令人担忧的
- 日志记录和报告生成
- 历史数据存储
- 系统诊断与安全
DCS的优点
- 不同的控制器被用来控制不同的过程，由于这个控制站的故障不会影响整个工厂
- 冗余
- 从数据高速公路上获取大量当前信息
- 可以监测过去的工艺条件趋势
- 系统过载少
- 可靠性
- 不错的速度
- 过程信息可以由用户以不同的格式可视化
DCS的缺点
- 昂贵的
- 需要定期维护
- 如果保护不当，更容易受到网络安全威胁
- 当技术发展时，如windows操作系统过时，DCS OEM对特定版本的支持不可用等，需要定期升级系统。
DCS的应用
•电网
•石油和天然气行业
•化学工业
•水管理系统
•医药制造业
是什么一个SCADA控制系统，它是如何操作的?
SCADA即监控控制和数据采集，顾名思义，SCADA系统监控、获取和控制从控制中心接收到的远端数据源的数据。因此，SCADA系统通过双向通信通道对远端站与控制中心之间的通信进行监控。所以基本上它不能被称为一个完整的控制系统，SCADA是一个软件，它被放置在硬件上，与硬件集成。SCADA可以让操作人员监视设备状态，并在此基础上控制过程。操作人员可以从一个中央控制室查看所有的工艺参数。
SCADA的主要功能是什么?
数据采集
它将向操作员显示状态信息和测量数据
控制
操作员可根据接收到的数据对设备进行控制
数据处理
它将检查数据的质量和完整性
标签
特定主体或设备的标识，以防止未经授权的操作
警报
在计划外操作或不理想的操作条件下，操作人员会收到警报
日志记录
所有操作员的记录、报警、选中的记录都会被记录下来
趋势
它会在选定的刻度上绘制测量图，给出一分钟、一小时等趋势的信息。
历史报告
这将保存和分析历史数据，这将有助于控制未来的过程。
SCADA控制系统的优点
- 易于维护
- 它将提供对实时数据的访问
- 实现工具是先进的
- 可靠的
- 连续操作
- 设备的维护可以得到改善
- 遥远的沟通
- 我们可以远程监控整个过程
SCADA控制系统的缺点
- 实施需要特殊的技能
- 它只会在系统可用时处理数据
- 需要验证与plc的兼容性
SCADA控制系统的应用?
- 发电、输配电
- 水和污水
- 建筑设施及环境
- 制造业
- 公共交通
- 交通信号
- 钢铁行业
- 化学工业
SCADA与DCS的比较(SCADA VS DCS)
| SCADA | DCS | |
| 地理跨度 | 大型越野 | 小 |
| 数据采集率 | 几秒到一分钟 | 非常快的毫秒到秒 |
| 数据采集网络 | 速度慢，错误率适中 | 速度快，错误率低 |
| 图形用户界面 | 基本 | 全功能的 |
| 报警子系统 | 基本 | 全功能的 |
| 控制行动 | 人类开始 | 以编程方式发起 |
| 操作方法 | 面向数据收集 | 面向流程的 |
| 欧宝体育登录口过程控制 | SCADA将只从字段中收集详细信息并将其传输给控制器 | DCS通过AI、AO、DI、DO等H/W控制过程 |
PLC与DCS的比较(PLC vs DCS)
| PLC) | DCS | |
| 流程类型 | 处理二进制输入的离散操作。(*先进的plc也可以处理模拟信号) | DCS既可以控制模拟信号，也可以控制数字信号 |
| 响应时间 | 速度比DCS | DCS比PLC速度相对较慢 |
| 可伸缩性 | PLC只能处理少量的I/ o，因此PLC用于小型设备 | DCS能够处理几千个I/O，因此DCS可以处理一个大的过程(整个工厂) |
| 冗余 | 可以有冗余配置 | 可以有冗余配置 |
| 编程 | 阶梯逻辑、STL、功能框图等 | 在DCS中采用功能块编程 |
| 硬件方案 | HMI和其他软件将需要处理网络和通信 | DCS由人机界面和软件组成，可用于通信和网络 |
SCADA控制系统与PLC和DCS有何不同?
SCADA是一种控制系统体系结构，它利用计算机、网络数据通信和图形用户界面来进行高级流程管理。PLC和DCS有硬件包，但SCADA没有，SCADA不会发送一些二进制或模拟信号到现场设备来控制过程。SCADA只能通过使用某些控制器(如PLC、DCS或PID)来控制过程。因此，这些控制器将控制现场元素，过程将由SCADA监督或控制。控制过程的命令信号将被发送给SCADA，这些命令信号将被传输给PLC/DCS/PID控制器来控制过程。因此，我们可以把SCADA看作是与PLC和DCS通信的软件。
PLC、DCS和SCADA的对比表?
| PLC) | DCS | SCADA | |
| 功能 | 单一的过程控制欧宝体育登录口 | 整个设备控制 | 提供工厂内设备之间的通信 |
| 速度 | 比DCS和SCADA更快 | 速度比SCADA | 慢于DCS |
| 网络 | 根据需求设计网络 | 所有组件都紧密集成到网络中 | 所有组件都紧密集成到网络中 |
| 沟通 | 没有广泛的交流 | 广泛的交流范围 | 广泛的交流范围 |
| 的误差 | 只有一台设备控制整个过程，所以有出错的可能 | 控制器很多，出错的余地很小 | 减少犯错的余地 |
| 定价 | 低成本 | 高初始成本 | 高初始成本 |
| 主要品牌 | 艾伦·布拉德利，德州仪器，欧姆龙等。 | 霍尼韦尔、横河、西门子等 | Allen Bradley，西门子，MODICON等。 |
| 监测范围 | 距离短(单流程) | 整个工厂 | 远程监控 |
| 系统组成 | 硬件 | 硬件、可视化软件和历史学家 | 没有硬件，数据收集和监控 |
| 灵活性 | 高度灵活的 | 由于其结构复杂，不像PLC那样灵活 | 由于其结构复杂，不像PLC那样灵活 |
| 过程变化 | 它可以处理流程更改 | 由于复杂性，它将无法处理流程更改 | 由于复杂性，它将无法处理流程更改 |
| 应用程序 | 专用应用 | 用于复杂的应用程序 | 用于大型工业(远程监控) |
什么时候用PLC、DCS，和SCADA吗?
如果我们需要控制一个单独的过程，那么我们可以使用PLC，它也可以用于工业工厂有广泛的联锁。与DCS相比，PLC具有更快的扫描时间，因此可以用来做安全联锁。采用PLC对离散制造过程进行控制。PLC已经取代了继电器，它具有良好的处理能力。
PLC控制器,
DCS -控制器+网络+软件+ I/O采集
scada -数据采集+系统监控+网络+软件
当我们需要控制整个工厂时，我们可以使用DCS，它也可以用于过程失败可能导致很多损害的地方，如化工厂。DCS将工厂分成若干部分，在控制器出现故障的情况下可以控制一个过程。由于DCS具有广泛的组网特性，因此很容易确定故障。为了确定工厂的生产速率，工业网络已经变得非常重要，因此plc已经成为DCS的一部分。如果你需要控制器冗余，那么你可以选择DCS，所以如果有任何控制器故障，那么我们的控制器就会有冗余。如果是一个大的系统，而且你需要获得很多以前的数据，那么你可以选择DCS。
SCADA是一种软件，不像DCS和PLC那样是控制器，基本上它收集数据并监控整个工厂。SCADA用于需要数据收集、数据传输和远程工厂监控的大型工业。SCADA系统用于发电和传输装置，石油和天然气，它也用于许多需要频繁监测的化工厂。SCADA向PLC和DCS传输数据和命令，以控制指定的过程。PLC将被用来控制通过工业过程中特定部分的水流，通过使用SCADA HMI系统，操作人员将能够改变水流的设定值。
