西门子模块6GK7243-1EX01-0XE0千万库存

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DCS和PLC的区别和共通
○控制类产品名目繁多，各家叫法不一。通常使用的控制类产品包括DCS、PLC两大类。我们又将DCS的概念拓展到FCS。
DCS（Distributed Contorl System）集散控制系统，又称分布式控制系统。
PLC（Program Logic Control ）可编程逻辑控制器。
FCS（FieldBus Contorl Syestem），现场总线控制系统

○发展到现在，DCS和PLC之间没有一个严格的界线，在大多数人看来，大的系统就是DCS，小的系统就叫PLC。当然，这么说也不是不可以，但是还不对。现在我们来重新建立这个观念。

○首先，DCS和PLC 之间有什么不同？

1、从发展的方面来说：

DCS从传统的仪表盘监控系统发展而来。因此，DCS从先天性来说较为侧重仪表的控制，比如我们使用的YOKOGAWA CS3000 DCS系统甚至没有PID数量的限制（PID比例微分积分算法，是调节阀、变频器闭环控制的标准算法，通常PID的数量决定了可以使用的调节阀数量）。
PLC从传统的继电器回路发展而来，较初的PLC甚至没有模拟量的处理能力，因此，PLC从开始就强调的是逻辑运算能力。

2、从系统的可扩展性和兼容性的方面来说：

市场上控制类产品繁多，无论DCS还是PLC，均有很多厂商在生产和销售。对于PLC系统来说，一般没有或很少有扩展的需求，因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲，PLC也很少有兼容性的要求，比如两个或以上的系统要求资源共享，对PLC来讲也是很困难的事。而且PLC一般都采用专用的网络结构，比如西门子的MPI总线网络，甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。
DCS在发展的过程中也是各厂家自成体系，但大部分的DCS系统，比如横河YOKOGAWA、霍尼维尔、ABB等等，虽说系统内部（过程级）的通讯协议不尽相同，但操作级的网络平台不约而同的选择了以太网络，采用标准或变形的TCP/IP协议。这样就提供了很方便的可扩展能力。在这种网络中，控制器、计算机均作为一个节点存在，只要网络到达的地方，就可以随意增减节点数量和布置节点位置。另外，基于bbbbbbs系统的OPC、DDE等开放协议，各系统也可很方便的通讯，以实现资源共享。

3、从数据库来说：

DCS一般都提供统一的数据库。换句话说，在DCS系统中一旦一个数据存在于数据库中，就可在任何情况下引用，比如在组态软件中，在软件中，在趋势图中，在报表中……而PLC系统的数据库通常都不是统一的，组态软件和软件甚至归档软件都有自己的数据库。为什么常说西门子的S7 400要到了414以上才称为DCS？因为西门子的PCS7系统才使用统一的数据库，而PCS7要求控制器起码到S7 414-3以上的型号。

4、从时间调度上来说：

PLC的程序一般不能按事先设定的循环周期运行。PLC程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行。（现在一些新型PLC有所改进，不过对任务周期的数量还是有限制）而DCS可以设定任务周期。比如，快速任务等。同样是传感器的采样，压力传感器的变化时间很短，我们可以用200ms的任务周期采样，而温度传感器的滞后时间很大，我们可以用2s的任务周期采样。这样，DCS可以合理的调度控制器的资源。

5、从网络结构发面来说：

一般来讲，DCS惯常使用两层网络结构，一层为过程级网络，大部分DCS使用自己的总线协议，比如横河的Modbus、西门子和ABB的Profibus、ABB的 CAN bus等，这些协议均建立在标准串口传输协议RS232或RS485协议的基础上。现场IO模块，特别是模拟量的采样数据（机器代码，213/扫描周期）十分庞大，同时现场干扰因素较多，因此应该采用数据吞吐量大、抗干扰能力强的网络标准。基于RS485串口异步通讯方式的总线结构，符合现场通讯的要求。
IO的采样数据经CPU转换后变为数据或实形数据，在操作级网络（*二层网络）上传输。因此操作级网络可以采用数据吞吐量适中、传输速度快、连接方便的网络标准，同时因操作级网络一般布置在控制室内，对抗干扰的要求相对较低。因此采用标准以太网是较佳选择。TCP/IP协议是一种标准以太网协议，一般我们采用100Mbit/s的通讯速度。
PLC系统的工作任务相对简单，因此需要传输的数据量一般不会太大，所以常见的PLC系统为一层网络结构。过程级网络和操作级网络要么合并在一起，要不过程级网络简化成模件之间的内部连接。PLC不会或很少使用以太网。

6、从应用对象的规模上来说：

PLC一般应用在小型自控场所，比如设备的控制或少量的模拟量的控制及联锁，而大型的应用一般都是DCS。当然，这个概念不太准确，但很直观，习惯上我们把大于600点的系统称为DCS，小于这个规模叫做PLC。我们的热泵及QCS、横向产品配套的控制系统一般就是称为PLC。

○说了这么多PLC与DCS的区别，但我们应该认识到，PLC与DCS发展到今天，事实上都在向彼此靠拢，严格的说，现在的PLC与DCS已经不能一切开，很多时候之间的概念已经模糊了。现在，我们来讨论一下彼此的相同（似）之处。

1、从功能来说：

PLC已经具备了模拟量的控制功能，有的PLC系统模拟量处理能力甚至还相当强大，比如横河FA-MA3、西门子的S7 400、ABB 的Control Logix 和施耐德的Quantum系统。而DCS也具备相当强劲的逻辑处理能力，比如我们在CS3000上实现了一切我们可能使用的工艺联锁和设备的联动启停。

2、从系统结构来说:

PLC与DCS的基本结构是一样的。PLC发展到今天，已经全面移植到计算机系统控制上了，传统的编程器早就被淘汰。小型应用的PLC一般使用触摸屏，大规模应用的PLC全面使用计算机系统。和DCS一样，控制器与IO站使用现场总线（一般都是基于RS485或RS232异步串口通讯协议的总线方式），控制器与计算机之间如果没有扩展的要求，也就是说只使用一台计算机的情况下，也会使用这个总线通讯。但如果有不止一台的计算机使用，系统结构就会和DCS一样，上位机平台使用以太网结构。这是PLC大型化后和DCS概念模糊的原因之一。

3、PLC和DCS的发展方向:

小型化的PLC将向更专业化的使用角度发展，比如功能更加有针对性、对应用的环境更有针对性等等。大型的PLC与DCS的界线逐步淡化，直至完全融和。
DCS将向FCS的方向继续发展。FCS的核心除了控制系统更加分散化以外，特别重要的是仪表。FCS在国外的应用已经发展到仪表级。控制系统需要处理的只是信号和提供人机界面以及逻辑控制，整个模拟量的控制分散到现场仪表，仪表与控制系统之间*传统电缆连接，使用现场总线连接整个仪表系统。(目前国内有横河在中海壳牌石化项目中用到了FCS仪表级采用的是智能化仪表例如:EJX等，具备世界较先进的控制水准)。

○如何正确对待PLC和DCS？

我个人从不强调PLC和DCS之间孰优孰劣，我把它们使用了一个新名词“控制类产品”。我们提供给用户的是较适合用户的控制系统。绝大多数用户不会因为想使用一套DCS而去使用DCS，控制类产品必须定位在满足用户的工艺要求的基础之上。其实提出使用DCS还是PLC的用户大抵是从没接触过自控产品或有某种特殊需求的。过分强调这个东东只会陷入口舌之争。
从PLC与DCS之间的区别和共同之处我们了解了控制类产品的大抵情况。注意，作为专业人士，我们自己不要为产品下PLC还是DCS的定义，自己的心理上更不能把产品这样来区别对待。

参加工作的入门是，后续又接触过松下，欧姆龙，等其他品牌的plc，整体来讲，觉得欧姆龙的plc还是不错的。欧姆龙系列用过的也都是小型机，cp1e,cp1h和cp1l系列的居多，以下就cp1h的特点和优势做一下介绍，欢迎大家点评指正！

cp1h系列plc是欧姆龙公司于2005年推出的机型。作为使用方便、应用广泛、性价比高的欧姆龙公司的cp1h系列plc，它主要有以下方面的特点和优势。

1．软硬件的兼容性好

cp1h系列plc采用cx- p6.1版本作为编程软件，配有fa综合工具包cx- one，可以实现plc与各种外部的结合。

2.7段led显示

用2位的7段led显示，将plc的状态更简易地进行告知，这样，可以提高设备运行中故障状态的检测和维护性。led可显示以下内容：

1) cpu单元所检测的故障代码。

2) cpu单元与存储盒间传送的进度情况。

3)模拟电位器值的变更状态。

4)可以通过梯形图程序的专用显示指令来显示用户定义的代码。

3．存储盒存储

可以将程序及dm区初始值等内置闪存内的数据保存到存储盒，作为备份数据来保存。此外，编制相同的系统时，可以用存储盒将程序及初始值数据等简单地复制到其他的cpu单元内。

4．处理速度大幅提高

cp1h系列plc的cpu执行基本指令的时间一般为0.1μs／条，执行mov类高级指令的时间一般为0.3μs/条，运行速度分别是小型机cpm2a的6倍和26倍。相应的系统管理、i/o刷新时间和外设服务所需的时间大幅减少。

5．程序容量与i/o容量大

cp1h系列plc的程序存储较大容量20kb，数据存储器（dm区）的存储较大容量是32kb，这些为复杂程序和各类接口单元、通信及数据处理提供了充足的内存。

6．系统扩展性好

cp1h系列plc较多可以连接7个i/o扩展单元，每个i/o扩展单元具有40个i/o点，加上cpu单元本身内置的40个i/o点，cp1h系列plc可以处理的较大i/o点数达320点。

7．高速性能强

cp1h系列plc的cpu单元具有模拟量输入／输出功能、高速中断输入功能、高速计数功能和可调占空比的高频脉冲输出功能，可以实现模／数与数／模转换、精确的定位控制和速度控制，可以高速处理约400条指令。

8．功能块编程语言简便

用户可以根据实际需求自行创建相应的功能块，将标准的多个电路编制在一个功能块中，只要将其插入梯形图主程序中，并在输入输出中设定参数，就可以方便地对复杂的电路进行反复调用。这样可以大大减少程序编制与调试的工作量以及编码错误，增强可读性。这点在控制定位中尤其好用，一旦写好一个定位功能块后，后面有带伺服的程序都可以调用该功能块进行编程调试，非常便捷！

9．程序组织模式结构化

cp1h系列plc可将程序划分为较多32个实现不同控制功能的循环段，另外提供了断开中断、定时中断、i/o中断和外部i/o中断等4类256个中断任务，这种任务式的程序组织模式提高了大型程序开发的效率，调试维护更加简便，改善了系统的响应性能。

10．串行通信功能强

cp1h系列plc的串行通信口较多可以装2个（rs-232c或rs- 422a/485选件板可供选择），可以方便地实现与可编程终端（简称pt）、、温度控制器、智能及plc之间的各种链接。其中modbus-rtu简易主站功能可以实现对变频器的速度控制，串行plc链接功能可以将9台cp1h（或cjim）链接通信，每台plc之间可以实现10个通道以内的数据传送。

11．安全功能强

为了防止梯形图程序的非授权读取，在cpu单元设计密码保护功能。读取cx programmer的梯形图程序时，密码输入与所登录的密码不一致将禁止进行程序的读取。

注意：密码连续5次输入不一致时，其后2h内将不再接受密码输入。

12．定位控制功能强大

cp1h较多支持四轴高速脉冲控制，脉冲输出100khz两轴，脉冲输出30khz两轴。可以方便地控制步进或是伺服电机进行高速精确定位。

总之，欧姆龙cp1系列plc以其低廉的价格，优良的性能、质量及服务占据了很大的市场，去年一年我们的用量就达到了200多套，质量上也没发现有什么问题，而且其官网及技术支持等服务也非常好，建议大家可以尝试着去用一下。

目前市场上的产品众多，除国产品牌以外，国外的品牌有：日本omron、mitsubishi、fuji、idec、hitachi、松下，德国的西门子，韩国的lg等，如何选购plc产品呢？

1． 系统

首先应确定系统用plc单机控制还是用plc形成网络，由此计算输入、输出（i／o）点数，并且在选购plc时要在实际需要点数的基础上预留10％的余量。

2． 确定负载类型

根据plc输出端所带负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及plc输出点动作的频率等，从而确定输出端采用输出还是晶体管输出，或是晶闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式对系统的稳定运行是很重要的。

3． 执行速度

存储容量与指令的执行速度是plc选型的重要指标，一般存储量越大、速度越快的plc价格就越高，尽管国外各厂家产品大体相同，但也有一定区别。

4． ＂com＂点的选择

不同的plc产品，其＂com＂点的数量是不一样的，有的一个＂com＂点带8个输出点，有的带4个输出点，也有带1个或2个输出点。当负载的种类多且电流大时，采用一个＂com＂点带1－2个输出点的产品，当负载种类少数量多时，采用一个＂com＂点带4－8个输出点产品。

5． 合理选用plc产品

因为各生产厂家的开发软件不同，系统地兼容性也是选购时的重点，目前还没有发现完全兼容的产品，应根据系统合理选用plc产品。

6． 编程器的选购

可采取三种方式：

一是用一般的手持式编程器，它只能用厂家规定的语句表中的语句编程。正中方式易于现场调试并且体积低，但它的效率低适应机种类型少，比较适用于系统容量小、用量少的系统中。

二是图形编程器编程，这种方式采用图形方式编程，方便直观，一般人员短期就可以应用自如，但编程器价格较高。

三是用ibm及其兼容个人计算机＋plc软件包编程，这种方式是效率较高的一种方式，也是较常用的一种方式，但大部分软件包价格昂贵。

7．尽量选用大公司的产品

因为其产品质量有保障，且技术支持好，一般售后服务也较好，有利于以后产品的扩展与软、硬件升级。

1．回路

供电一般为ac85－240v（也有dc24v），适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1：1隔离变压器等）

2．plc上dc24v电源的使用

各公司plc产品上一般都有dc24v电源，但该电源容量小，为几十毫安至几百毫安，用其带负载时应注意容量，同时做好防短路措施（因为该电源的过载或短路将影响plc的运行）。

3．外部dc24v电源

若输入回路有dc24v供电的接近开关、光电开关等，而plc上的dc24v电源容量不够时，要从外部提供dc24v电源；但该电源的＂一＂端不要与plc的dc24v电源的＂一＂以及＂com＂端相连，否则会影响plc的运行。

4．输入的灵敏度

各生产厂家对plc的输入电压和电流都有规定，当输入元件的输入电流大于plc的较大输入电流或有漏电流时，就会有误动作，降低灵敏度。所以应适用流输入并对漏电流采取防护措施，并且选用输入为供漏型输入的plc。

5．对感性负载处理

在输入、输出端接感性负载时，要在负载两端并联一个冲击抑制器或，二极管的阴极与电压㈩较侧连接。

6． 外部互锁与接地

利用plc控制电机正反转等正、反动作时，为避免pc的异常动作引起事故及机械损坏，应在外部组成一个连锁回路。

接地：gr端子是大地接地端子。用防止感应电的专用接地线（截面积2mm2以上的电线）采用*三种接地方式（接地电阻100ω以下）。

lg是噪音滤波器中性端子，若因噪音大而产生误动作，或为了防止电击，把lg与gr短接，采用*三种接地方式。接地线的长度在20m以内为宜。

接地线与其它设备共用或与建筑物的金属结构连接会适得其反，受到恶劣影响。

7． plc外部驱动电路

对于plc输出不能直接带动负载的情况下，必须在外部采用驱动电路，可以用固态或晶闸管电路驱动，同时应采用保护电路和浪涌吸收电路。

另外plc的输入输出布线也有一定要求，请参照各公司的使用说明书。