從狹義上講，DCS主要用于過(guò)程自動(dòng)化，PLC主要用于工廠自動(dòng)化(生產(chǎn)線)，SCADA主要針對(duì)廣域需求，如油田和綿延千里的管道。從計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的角度來(lái)看，它們是統(tǒng)一的。區(qū)別主要在于應(yīng)用需求。DCS通常需要先進(jìn)的控制算法。比如煉油行業(yè)，PLC對(duì)處理速度要求很高。由于SCADA經(jīng)常用于聯(lián)鎖甚至故障安全系統(tǒng)，所以它也有一些特殊的要求，如振動(dòng)監(jiān)測(cè)、流量計(jì)算、峰谷調(diào)節(jié)等。

SCADA是調(diào)度管理層，DCS是工廠管理層，PLC是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。

PLC系統(tǒng)即可編程控制器，適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控功能強(qiáng)，性能穩(wěn)定，可靠性高，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，價(jià)格合理。

DCS(分布式控制系統(tǒng))屬于90年代國(guó)際先進(jìn)水平的大型控制系統(tǒng)。適用于測(cè)控點(diǎn)多、測(cè)控精度高、測(cè)控速度快的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。其特點(diǎn)是分散控制集中監(jiān)控，測(cè)控功能強(qiáng)，運(yùn)行可靠，易于擴(kuò)展，配置方便，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，但系統(tǒng)價(jià)格昂貴。

SCADA系統(tǒng)，即分布式數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，是一種中小型測(cè)控系統(tǒng)。它綜合了PLC系統(tǒng)強(qiáng)大的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控功能和DCS系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力兩大優(yōu)勢(shì)，具有很高的性價(jià)比。

SCADA和DCS是一個(gè)概念，而PLC是一個(gè)產(chǎn)品，所以沒(méi)有可比性。

PLC的一個(gè)產(chǎn)品，可以組成SCADA和DCS。

DCS由過(guò)程控制開發(fā)，PLC由繼電邏輯控制系統(tǒng)開發(fā)，PLC是設(shè)備，DCS和SCADA是系統(tǒng)。

DCS與PLC的主要區(qū)別

1.DCS是一種“分布式控制系統(tǒng)”，而PLC(可編程控制器)只是一種控制“裝置”，這就是兩者的區(qū)別。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何設(shè)備的功能和協(xié)調(diào)，PLC設(shè)備只實(shí)現(xiàn)本單元的功能。

2.在網(wǎng)絡(luò)方面，DCS網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)。是一種安全可靠的雙冗余高速通信網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)展性和開放性較好。由于PLC基本是為個(gè)人工作的，所以在與其他PLC或上位機(jī)通信時(shí)，采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議往往與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不一致。在網(wǎng)絡(luò)安全上，PLC沒(méi)有很好的保護(hù)措施。我們采用電源、CPU、網(wǎng)絡(luò)雙冗余。

3.考慮到DCS的整體方案，操作員站都具有工程師站的功能，運(yùn)行方案程序下載后，各站處于緊密的聯(lián)合關(guān)系。任何工位、任何功能和任何受控裝置都是聯(lián)鎖和協(xié)調(diào)的。但在僅由PLC互聯(lián)構(gòu)成的系統(tǒng)中，站間(PLC與PLC)的連接是松散連接，無(wú)法實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制的功能。

4.DCS在整個(gè)設(shè)計(jì)中有大量的可擴(kuò)展接口，外接系統(tǒng)或擴(kuò)展系統(tǒng)非常方便。PLC疊加的整個(gè)系統(tǒng)完成后，很難隨意增減操作員站。

5.DCS安全:為了保證DCS控制設(shè)備的安全性和可靠性，DCS采用雙冗余控制單元。當(dāng)一個(gè)重要的控制單元發(fā)生故障時(shí)，相關(guān)的冗余單元會(huì)實(shí)時(shí)無(wú)擾動(dòng)地切換到工作單元，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠。PLC疊加的系統(tǒng)基本沒(méi)有冗余的概念，更沒(méi)有冗余的控制策略。尤其是當(dāng)其中一個(gè)PLC單元出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)必須在更換、維護(hù)和重新編程之前停止運(yùn)行。因此，DCS系統(tǒng)比其安全性和可靠性高一個(gè)等級(jí)。

6.系統(tǒng)軟件。更新各種過(guò)程控制方案是DCS最基本的功能。當(dāng)一個(gè)方案改變時(shí)，工程師只需要在工程師站編譯改變后的方案，然后執(zhí)行下載命令。下載過(guò)程由系統(tǒng)自動(dòng)完成，不影響原控制方案的運(yùn)行。系統(tǒng)的各種控制軟件和算法可以提高工藝要求的被控對(duì)象的控制精度。對(duì)于PLC組成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，工作量是極其巨大的。首先要確定要編輯更新哪個(gè)PLC，然后用相應(yīng)的編譯器編譯程序，最后用專門的機(jī)器(讀寫器)把程序一對(duì)一的發(fā)送到這個(gè)PLC上。在系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，調(diào)試時(shí)間和費(fèi)用會(huì)大大增加，對(duì)以后的維護(hù)極為不利?？刂凭炔顒e很大。這就決定了為什么在大中型控制項(xiàng)目(500點(diǎn)以上)中，基本不采用PLC連接的系統(tǒng)。

7.模塊:DCS系統(tǒng)的所有I/O模塊均配有CPU，可實(shí)現(xiàn)采集和輸出信號(hào)的質(zhì)量判斷和標(biāo)量變換，故障時(shí)熱插拔和插拔，隨機(jī)更換。PLC模塊只是一個(gè)簡(jiǎn)單的電氣轉(zhuǎn)換單元，沒(méi)有智能芯片，故障后相應(yīng)的單元全部癱瘓。

8.現(xiàn)在高端PLC和DCS的功能差不多了。DCS具有強(qiáng)大的定期掃描網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的功能，擅長(zhǎng)計(jì)算和模擬量處理。

9.PLC分大中小微，其中微PLC只賣幾百塊到2000塊，點(diǎn)數(shù)較少，大PLC可以攜帶上千的點(diǎn)數(shù)。它們的計(jì)算能力和DCS差不多，但對(duì)于多機(jī)聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)比較弱?，F(xiàn)在兩個(gè)技術(shù)平臺(tái)差不多，只是側(cè)重點(diǎn)不同。

既然DCS和SCADA是概念？其實(shí)應(yīng)該理解為一種架構(gòu)。

PLC和DCS在早期是從不同的產(chǎn)品形態(tài)和應(yīng)用場(chǎng)合逐漸演變而來(lái)的。

可以說(shuō)PLC是從制造業(yè)的繼電器演變而來(lái)的。

DCS是由過(guò)程控制儀表發(fā)展而來(lái)的。

每個(gè)產(chǎn)品都有自己的應(yīng)用場(chǎng)合和特點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，行業(yè)的相互滲透和激烈競(jìng)爭(zhēng)。

PLC和DCS在發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也在相互滲透。

要知道PLC的邏輯控制功能是很強(qiáng)大的，而回路控制就不值一提了(可以看看型號(hào)稍微老一點(diǎn)的PLC)，而DCS系統(tǒng)正好相反。這是由于兩個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部處理機(jī)制的不同。

現(xiàn)在呢？

西門子、羅克韋爾等老牌PLC廠商涉足DCS應(yīng)用，但他們的系統(tǒng)只是PLC加網(wǎng)絡(luò)加軟件加增強(qiáng)型控制器。

DCS制造商，如Honeywell，也將PLC集成到他們的系統(tǒng)中，以增強(qiáng)其邏輯控制功能。

注意，PLC是控制器的一種；

DCS是一個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，由控制器+IO采集+網(wǎng)絡(luò)+軟件組成。

SCADA系統(tǒng)是另一個(gè)概念，應(yīng)用需求呈現(xiàn)的是另一個(gè)系統(tǒng)。

顧名思義，它是一個(gè)分布式數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)。它的起源和應(yīng)用與前兩者不同。它主要用于數(shù)據(jù)采集，如電力和輸油管道的監(jiān)控系統(tǒng)。其特點(diǎn)是控制點(diǎn)分散，在方圓一個(gè)系統(tǒng)可能覆蓋上千種功能(如北美的油氣管道監(jiān)控系統(tǒng))。

通信結(jié)構(gòu)復(fù)雜，非一般控制系統(tǒng)(從光纖到無(wú)線甚至衛(wèi)星通信)可比。它的基本單位是RTU。

這里有兩個(gè)問(wèn)題:

1.定義系統(tǒng)的框架；

2.用原來(lái)的系統(tǒng)定義解釋。

要知道產(chǎn)品是不斷發(fā)展的，不同產(chǎn)品之間是有競(jìng)爭(zhēng)的，也就是在學(xué)習(xí)別人長(zhǎng)處的同時(shí)不斷發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，這就是融合。

SCADA側(cè)重于監(jiān)視和控制，可以實(shí)現(xiàn)一些邏輯功能，基本用于上層；

PLC只實(shí)現(xiàn)邏輯功能和控制，不提供人機(jī)界面，需要按鈕指示器、HMI和SCADA系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)操作。

DCS兩種功能都有，但基本上用于較大的系統(tǒng)和一些控制要求高的系統(tǒng)，價(jià)格較貴。

三個(gè)體系相互滲透，有些生產(chǎn)企業(yè)會(huì)包含三個(gè)體系。SCADA作為生產(chǎn)管理級(jí)的上位監(jiān)控，DCS實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制，PLC實(shí)現(xiàn)單機(jī)和簡(jiǎn)單控制。

但是，隨著技術(shù)的發(fā)展，一些廠商的PLC可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜和精確的控制，并逐步占領(lǐng)DCS市場(chǎng)...

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，PLC+SCADA=DCS，就我的理解，兩者在控制功能上是可以互相交叉的，也是基于這個(gè)系統(tǒng)的控制來(lái)發(fā)展對(duì)方的優(yōu)勢(shì)為己所用。