設(shè)計(jì)、投資及使用
上述的比較是偏重于純技術(shù)性的比較,以下比較擬加入經(jīng)濟(jì)因素。
比較的前題是DCS系統(tǒng)與典型的、理想的FCS系統(tǒng)進(jìn)行比較。為什么要做如此的假設(shè)。作為DCS系統(tǒng)發(fā)展到今天,開(kāi)發(fā)初期提出的技術(shù)要求卻已滿足并得到了完善,目前的狀況是進(jìn)一步提高,因此也就不存在典型、理想的說(shuō)法。
而作為FCS系統(tǒng),90年代剛進(jìn)入實(shí)用化,作為開(kāi)發(fā)初期的技術(shù)要求:兼容開(kāi)放,雙向數(shù)字通信、數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置、高速總線等,目前還不理想有待完善。這種狀態(tài)與現(xiàn)場(chǎng)總線的制定不能說(shuō)沒(méi)有關(guān)系。過(guò)去的十多年,各總線組織都忙于制定標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,占領(lǐng)更多的市場(chǎng),目的就是要擠身于,合法的占領(lǐng)更大的市場(chǎng)。
現(xiàn)在有關(guān)的爭(zhēng)戰(zhàn)已告一段落,各大公司組織都已意識(shí)到,要真正,就得完善系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品。我們可以做這樣的預(yù)測(cè),不久的將來(lái),完善的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品必須成為世界現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主流。
具體比較:
(1)DCS系統(tǒng)是個(gè)大系統(tǒng),其控制器功能強(qiáng)而且在系統(tǒng)中的作用十分重要,數(shù)據(jù)公路更是系統(tǒng)的關(guān)鍵,所以,必須整體投資一步到位,事后的擴(kuò)容難度較大。而FCS功能下放較徹底,信息處理現(xiàn)場(chǎng)化,數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置的廣泛采用,使得控制器功能與重要性相對(duì)減弱。因此,F(xiàn)CS系統(tǒng)投資起點(diǎn)低,可以邊用、邊擴(kuò)、邊投運(yùn)。
(2)DCS系統(tǒng)是封閉式系統(tǒng),各公司產(chǎn)品基本不兼容。而FCS系統(tǒng)是開(kāi)放式系統(tǒng),用戶可以選擇不同廠商、不同品牌的各種設(shè)備連入現(xiàn)場(chǎng)總線,達(dá)到的系統(tǒng)集成。
(3)DCS系統(tǒng)的信息全都是二進(jìn)制或模擬信號(hào)形成的,必須有D/A與A/D轉(zhuǎn)換。而FCS系統(tǒng)是全數(shù)字化,就免去了D/A與A/D變換,高集成化高性能,使精度可以從±0.5%提高到±0.1%.
(4)FCS系統(tǒng)可以將PID閉環(huán)控制功能裝入變送器或執(zhí)行器中,縮短了控制周期,目前可以從DCS的每秒2~5次,提高到FCS的每秒10~20次,從而改善調(diào)節(jié)性能。
(5)DCS它可以控制和監(jiān)視工藝全過(guò)程,對(duì)自身進(jìn)行診斷、維護(hù)和組態(tài)。但是,由于自身的致命弱點(diǎn),其I/O信號(hào)采用傳統(tǒng)的模擬量信號(hào),因此,它無(wú)法在DCS工程師站上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表(含變送器、執(zhí)行器等)進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷、維護(hù)和組態(tài)。
(6)FCS由于信息處理現(xiàn)場(chǎng)化,與DCS相比可以省去相當(dāng)數(shù)量的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜,同時(shí)也節(jié)省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積。有專家認(rèn)為可以省去60%.
(7)與(6)同樣理由,F(xiàn)CS可以減少大量電纜與敷設(shè)電纜用的橋架等,同時(shí)也節(jié)省了設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)費(fèi)用。有專家認(rèn)為可以節(jié)省66%.對(duì)于(6)、(7)兩點(diǎn)應(yīng)補(bǔ)充說(shuō)明的是,采用FCS系統(tǒng),節(jié)省投資的效果是不用懷疑的,但是否如有的專家所說(shuō)達(dá)60~66%.這些數(shù)字在多篇文章中出現(xiàn),小編認(rèn)為這是相互轉(zhuǎn)摘的結(jié)果,目前還未找到這些數(shù)字的原始出處,因此,讀者在引用這些數(shù)字時(shí)要慎重。
(8)FCS相對(duì)于DCS組態(tài)簡(jiǎn)單,由于結(jié)構(gòu)、性能標(biāo)準(zhǔn)化,便于安裝、運(yùn)行、維護(hù)。
(9)用于過(guò)程控制的FCS設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)要點(diǎn)。這一點(diǎn)并不作為與DCS的比較,只是說(shuō)明用于過(guò)程控制或者說(shuō)用于模擬連續(xù)過(guò)程類的FCS在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
3PLC與DCS的前景我們已經(jīng)知道有的FCS是由PLC發(fā)展而來(lái),而有的FCS是由DCS發(fā)展而來(lái),那么,今天FCS已走向?qū)嵱没?strong>PLC與DCS前景又將如何?
PLC于60年代末期在美國(guó)首先出現(xiàn),目的是用來(lái)取代繼電器,執(zhí)行邏輯、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能,建立柔性程序控制系統(tǒng)。
1976年正式命名,并給予定義:PLC是一種數(shù)字控制專用電子計(jì)算機(jī),它使用了可編程序存儲(chǔ)器儲(chǔ)存指令,執(zhí)行諸如邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)與演算等功能,并通過(guò)模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件,控制各種機(jī)械或工作程序。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,PLC已十分成熟與完善,并開(kāi)發(fā)了模擬量閉環(huán)控制功能。
PLC在FCS系統(tǒng)中的地位似乎已被確定并無(wú)多少爭(zhēng)論。PLC作為一個(gè)站掛在高速總線上。充分發(fā)揮PLC在處理開(kāi)關(guān)量方面的優(yōu)勢(shì)。
另外,火力發(fā)電廠輔助車(chē)間,例如補(bǔ)給水處理車(chē)間、循環(huán)水車(chē)間、除灰除渣車(chē)間、輸煤車(chē)間等,在這些車(chē)間的工藝過(guò)程多以順序控制為主。PLC對(duì)于順序控制有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
輔助車(chē)間的控制系統(tǒng)應(yīng)以遵循現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議的PLC或能與FCS進(jìn)行通訊交換信息的PLC為優(yōu)選對(duì)象。