DCS系统与PLC系统的性能对比分析

李俊

摘要：文章以DCS和PLC在火力发电厂辅助车间集中控制上的应用情况，在采用DCS及PLC产品后，在过程、性能、维护等多方面获得的不同效果进行分析类比。

关键词：DCS；PLC

中图分类号：TP273 文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）17-0059-01

1DCS与PLC在辅助车间应用性能方面的对比

DCS与PLC在辅助车间应用性能方面差异的对比见表1。

①在控制器能力上：DCS注重分散，长于多个控制器协同完成系统全部功能，一般带点能力在1 000~2 000点；PLC追求在一个控制器中完成系统全部功能，一般带点能力在500~800点。对于电厂辅助车间各系统相对独立，且各系统规模不大的情况下，DCS的控制器配置更加能够保证各系统在控制方面的独立性，系统可靠性更高。

②在网络性能方面：DCS由于注重多个控制器协同完成系统全部功能，因此长期以来，DCS都将网络技术作为核心技术开发，网络采用组播技术，数据传输采用主动发送机制，无论多少台操作员站，分散处理单元只需要发送一次数据，分散处理单元负荷恒定。网络传输时间确定，数据传输效率极高，网络安全性高；PLC不关注网络技术，多采用通用的网络技术和网络设备，网络纠错及防护能力薄弱，数据结构均采用点对点数据库结构，造成网络数据传输量巨大，传输效率低，易引发网络风暴等弊病，因此，PLC的大型网络必须采用服务器结构，对服务器的可靠性和交换机要求较高，同时也增加了成本，降低了操作响应速度，与DCS相比，投入增加很多，网络可靠性、可维护性反而要差一些。

③在对环境要求上：系统所有核心组件采用金属全密封装，多层印刷电路板和SMT技术制造，具有较强电磁兼容性和抗干扰能力，EMC三级,部分达到四级，适应强电磁干扰的应用环境，可以直接布置在现场，且接地要求不高。

④在卡件隔离能力上：DCS卡件均能做到单通道隔离，在信号接收能力上适应性较强；PLC卡件则采用公共端方式或多个信号共用A/D、D/A转换器，对于信号污染较大的环境，需要外置隔离器进行隔离，增加了故障点，也增加了成本。

⑤在卡件供电方面：系统，两路冗余电源均送到I/O模件，在I/O模件中实现两路电源切换，不会因为电源的切换故障影响整个机柜I/O模件，充分做到危险分散。而PLC是两路工作电源切换后供卡件。

⑥在处理能力方面：PLC擅长开关量控制，开关量控制周期可在50 MS内，对模拟量处理能力较弱；DCS不仅擅长开关量控制，也擅长模拟量控制,系统控制周期能达到20 MS以内，最典型的证明就是具有大量ETS应用业绩。

⑦在程序功能方面：PLC组态工具部分汉化，不支持结构化文本组态方式（ST），实现高级开发功能非常繁琐； 支持多种组态方式，组态软件全部汉化、图形化组态方式，组态结果直接以SAMA图形式输出，不需要重复绘制逻辑图、SAMA图。在一些高级应用功能的开发上，DCS则具有较强的手段，一个复杂的功能只需要几个简单的功能块即可实现，而PLC则需要用大量的逻辑语言进行编辑，执行效率低。

⑧在报警处理方面：系统直达通道级的直观全面的自诊断系统，控制器、卡件、操作站、网络设备都具有自诊断能力，报警在控制器中实现，报警数据完全同步，通过在控制器中组态，完成复杂报警逻辑判断，实现高级、智能化报警功能，而PLC报警只能在操作站中实现。

⑨在检修、维护方面：控制机柜安装维护方便，机柜中所有的组件和连接件均采用标准的，模块式结构，安装不需任何专用工具，取消了柜内接线，减少内部接线的错误。而PLC需要中间端子排，维护不便且增加接线工作量。

⑩在仿真功能方面：DCS提供了虚拟DPU的功能，可以提供脱离硬件设备的仿真技術与应用，可以提供模拟运行的提前培训服务、提高培训效果、降低培训成本，同时仿真功能还可应用于调试及优化运行，缩短调试周期，提高系统性能。而PLC则不具备此项功能。

此外PLC提供了少量在线修改能力，而DCS则具备在线组态功能，可以在系统不停止运行的情况下，完成逻辑的修改、测点的增减。

11在系统性方面：DCS厂商不仅提供产品，还提供解决方案，这种方式在其工程中反复应用，系统各种设备间搭配默契，磨合紧密是一套完整的控制系统，具有较高的可靠性、经济性；PLC厂商只提供硬件设备，其它设备（包括软件、网络设备、工作站、服务器等）均选择通用产品，设备之间的磨合全凭工程商的经验，与PLC厂商无关，参与项目的人能力与精力对项目实施效果的影响因素很大，同样的环境、同样的PLC经常会出现迥异的使用效果。

2结语

辅控控制系统使用DCS比使用PLC有较大的优势的，国产DCS在价格上有优势，在技术上比进口DCS要有一定的差距。从电厂的整体运行情况和今后的发展来看，使用和主控DCS同一品牌的进口DCS对全厂的控制有很大的优势。主辅一体化能够节省备品备件，并能减少系统的维护，减轻运行人员的负担，对电厂以后全能值班有更大的优势。

参考文献：

[1] 陈瑞军.DCS在电厂中的应用及发展方向探讨[J].内蒙古电力技术,2007,(6).

[2] 王常力.最新DCS的体系结构和技术特点[J].自动化博览,2005,(2).