數(shù)字通(tōng)訊是(shì)一(yī)種趨勢，它代表了(le)技(jì)術(shù)進步，是(shì)任何人(rén)阻擋不(bùα)了(le)的(de)。正如(rú)目前的(de)DCS與新型的(de)PLC，由于多(duō)年(nián)的(de)開(kāi)發研究，在各自(zì)保留自(zì)身§(shēn)原有(yǒu)的(de)特點外(wài)，又(yòu)相(xiàng)互補充，形成新的(de)系統，現(xiàn)在的(de)DCS已不(bù)是(sh©ì)當初的(de)DCS，同樣如(rú)此，新型的(de)PLC也(yě)不(bù)是(shì)開(kāi)發初期的(de)PLC。≤三大(dà)控制(zhì)系統互為(wèi)犄角，推動工(gōng)業(yè)自(zì)動化(huà)不(bù)斷向前發展。

　　PLC控制(zhì)系統基本特點
　　 （1）從(cóng)開(kāi)關量控制(zhì)發展到(dào)順序控制(zhì)、運送處理(lǐ)，是(shì)從(cóng×)下(xià)往上(shàng)的(de)。
　　 （2）連續PID控制(zhì)等多(duō)功能(néng)，PID在中斷站(zhàn)中。
　　 （3）可(kě)用(yòng)一(yī)台PC機(jī)為(wèi)主站(zhàn)，多(duō)台同型PLC為(wèi)從(cóng)站(zhàn)。
　　 （4）也(yě)可(kě)一(yī)台PLC為(wèi)主站(zhàn)，多(duō)台同型PLC為(wèi)從(cóng)站(zhàn)，構成PLC網絡。這(zhè)比用©(yòng)PC機(jī)作(zuò)主站(zhàn)方便之處是(shì)：有(yǒu)用(yòng)戶編程時(shí)，不(bù)必知(zhī)道(dào)通(tōng)信"協議(yì)，隻要(yào)按說(shuō)明(míng)書(shū)格式寫就(jiù)行(xíng)。
　　 （5）PLC網格既可(kě)作(zuò)為(wèi)獨立DCS/TDCS，也(yě)可(kě)作(zuò)為(wèi)DCS/TDCS的(≥de)子(zǐ)系統。
　　 （6）大(dà)系統同DCS/TDCS，如(rú)TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD30∑0。
　　 （7）PLC網絡如(rú)Siemens公司的(de)SINEC—L1、SINEC—H1、S4(錯(cuò)了(le)，去(qù)掉)、S5、S6(錯(→cuò)了(le)，去(qù)掉)、S7等，GE公司的(de)GENET、三菱公司的(de)MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
　　 （8）主要(yào)用(yòng)于工(gōng)業(yè)過程中的(de)順序控制(zhì)，新型PLC也↑(yě)兼有(yǒu)閉環控制(zhì)功能(néng)。
　　 （9）制(zhì)造商：GOULD（美(měi)）、AB（美(měi)）、GE（美(měi)）、OMRON（日(rì)）、MITSUBISHI（日(r☆ì)）、Siemens（德）等。
　　DCS或TDC控制(zhì)系統基本特點
　　 （1）分(fēn)散控制(zhì)系統DCS與集散控制(zhì)系統TDCS是(shì)集4C（Comm✔unication，Computer，
　　 Control、CRT）技(jì)術(shù)于一(yī)身(shēn)的(de)監控技(jì)術(shù)。
　　 （2）從(cóng)上(shàng)到(dào)下(xià)的(de)樹(shù)狀拓撲大(dà)系統•，其中通(tōng)信（Communication）是(shì)關鍵。
　　 （3）PID在中斷站(zhàn)中，中斷站(zhàn)聯接計(jì)算(suàn)機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)儀器(qì)儀表與控制(zhì)裝置。
　 （4）是(shì)樹(shù)狀拓撲和(hé)并行(xíng)連續的(de)鏈路(lù)結構，也(yě)有(yǒu)大(dà)量電(diàn)π纜從(cóng)中繼站(zhàn)并行(xíng)到(dào)現(xiàn)場(chǎng)儀器(qì)儀表。
　　 （5）模拟信号，A/D—D/A、帶微(wēi)處理(lǐ)器(qì)的(de)混合。
　　 （6）一(yī)台儀表一(yī)對(duì)線接到(dào)I/O，由控制(zhì)站(zhàn)挂到(dào)局域網LAN。
　　 （7）DCS是(shì)控制(zhì)（工(gōng)程師(shī)站(zhàn)）、操作(z uò)（操作(zuò)員(yuán)站(zhàn)）、現(xiàn)場(chǎng)儀表（現(xiàn)場(chǎng)測控站‌(zhàn)）的(de)3級結構。
　　 （8）缺點是(shì)成本高(gāo)，各公司産品不(bù)能(néng)互換，不(bù)能(néng)互操作(zuò)，大(dà)DCS系統是(shì)各家(jiā)不(★bù)同的(de)。
　　 （9）用(yòng)于大(dà)規模的(de)連續過程控制(zhì)，如(rú)石化(huà)等。
　　 （10）制(zhì)造商：Bailey（美(měi)）、Westinghous（美(měi)）、HITACH（日(rì)）、LEEDS &
　　 NORTHRMP（美(měi)）、SIEMENS（德）、Foxboro（美(měi)）、ABB​（瑞士）、Hartmann &
　　 Braun（德）、Yokogawa（日(rì)）、Honewell（美(měi)國(guó)）、Taylor（美(měi)）等。
　　
 FCS控制(zhì)系統基本特點
　  （1）基本任務是(shì)：本質（本征）安全、危險區(qū)域、易變過程、難于對(duì)付的(de)非常環境。
　　 （2）全數(shù)字化(huà)、智能(néng)、多(duō)功能(néng)取代模拟式單功能(néng)儀器(qì)、儀表、控制(z✘hì)裝置。
　　 （3）用(yòng)兩根線聯接分(fēn)散的(de)現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制(zhì)裝置、PID與控制(zhì)中心，取代每台儀器(qì←)兩根線。
　　 （4）在總線上(shàng)PID與儀器(qì)、儀表、控制(zhì)裝置都(dōu)是(shì)平等的(de)。♦
　　 （5）多(duō)變量、多(duō)節點、串行(xíng)、數(shù)字通(tōng)信系統取代單變量、單點、并行(xíng)、模拟系統。
　　 （6）是(shì)互聯的(de)、雙向的(de)、開(kāi)放(fàng)的(de)取代單向的(​de)、封閉的(de)。
　　 （7）用(yòng)分(fēn)散的(de)虛拟控制(zhì)站(zhàn)取代集中的(de)控制(zhì)站(zhàn)。
　　 （8）由現(xiàn)場(chǎng)電(diàn)腦(nǎo)操縱，還(hái)可(kě)挂到(dào)上(shàng)位機(jī)，接同一(yī)總線的(εde)上(shàng)一(yī)級計(jì)算(suàn)機(jī)。
　　 （9）局域網，再可(kě)與internet相(xiàng)通(tōng)。
　　 （10）改變傳統的(de)信号标準、通(tōng)信标準和(hé)系統标準入企業(yè)管理(lǐ)網。
　　 （11）制(zhì)造商：美(měi)Honeywell 、Smar 、Fisher— Rosemount、
　　 AB/Rockwell、Elsag— Bailey 、Foxboro 、Yamatake 、日(rì)Yokogawa、歐
　　 Siemens、 GEC—Alsthom 、Schneider、 proces—Data、 ABB等。
　　 （12）3類FCS的(de)典型
 　 1）連續的(de)工(gōng)藝過程自(zì)動控制(zhì)如(rú)石油化(huà)工(gōng)，其中“本安防爆”技§(jì)術(shù)是(shì)絕對(duì)重要(yào)的(de)，典型産品是(shì)FF、World
　　 FIP、Profibus—PA；
　　 2）分(fēn)立的(de)工(gōng)藝動作(zuò)自(zì)動控制(zhì)如(rú)汽車(chē)制(zhì)造機(jī)器(qì)人‌(rén)、汽車(chē)，典型産品是(shì)Profibus—DP、CANbus；
　　 3）多(duō)點控制(zhì)如(rú)樓宇自(zì)動化(huà)，典型産品是(shì)LON Wo₹rk、Profibus—FMS。
　　 從(cóng)上(shàng)述基本要(yào)點的(de)描述中，我們是(shì)否注意到(dào)一(yī)點，用(yòng♦)于過程控制(zhì)的(de)三大(dà)系統，沒有(yǒu)一(yī)個(gè)是(shì)針對☆(duì)電(diàn)站(zhàn)而開(kāi)發的(de)，或者說(shuō)，在他(tā)們開(kāi)發的(de≥)初期，都(dōu)并非以電(diàn)站(zhàn)做(zuò)系統的(de)首選控制(zhì)對(duì)象。而在這(zhè)$些(xiē)系統的(de)使用(yòng)說(shuō)明(míng)中也(yě)絕不(bù)把電(d‍iàn)站(zhàn)做(zuò)為(wèi)首選适用(yòng)範圍，有(yǒu)的(de)在适用(yòng)範圍中根本就(jiù)不(bù)提電(diàn)✔站(zhàn)。現(xiàn)在奇怪的(de)是(shì)，這(zhè)三大(dà)控制(zhì)系統，尤其是(shì)DCS、PLC，都(dōu)在電φ(diàn)站(zhàn)得(de)到(dào)了(le)廣泛應用(yòng)，而且效果也(yě)非常好(hǎo)。
　
　三大(dà)控制(zhì)系統之間(jiān)的(de)差異
　　我們已經知(zhī)道(dào)，FCS是(shì)由DCS與PLC發展而來(lái)，FCS不(bù)僅具備DCS與PLC的(de)特點，而且跨出了(le)革命性的(de)一∞(yī)步。而目前，新型的(de)DCS與新型的(de)PLC，都(dōu)有(yǒu)向對(duì)方靠攏的(de)趨勢。新型的(de)DCS已有(yǒu)&很(hěn)強的(de)順序控制(zhì)功能(néng)；而新型的(de)PLC，在處理(lǐ)閉環控制(zhì)方面也(yě)不(bù)差，并且兩者都(dōu)能(néng)組成大(d à)型網絡，DCS與PLC的(de)适用(yòng)範圍，已有(yǒu)很(hěn)大(dà)的(de)交叉。下(xià)一(yī)節就(j✔iù)僅以DCS與FCS進行(xíng)比較。在前面的(de)章(zhāng)節中，實際上(shàng)已涉及到(dào)πDCS與FCS的(de)差異，下(xià)面将就(jiù)體(tǐ)系結構、投資、設計(jì)、使用(yòng)等方面進行(xíng)叙述。

　　1 差異要(yào)點
　　 ·DCS

　　 DCS系統的(de)關鍵是(shì)通(tōng)信。也(yě)可(kě)以說(shuō)數(shù)據公路(lù)是(shì)分(fēn)散控制(zhì)系統DCS的(de)脊柱。由 于它的(de)任務是(shì)為(wèi)系統所有(yǒu)部件(jiàn)之間(jiān)提供通(tōng)信網絡，因此，數(shù)據公路(lù)自(z↔ì)身(shēn)的(de)設計(jì)就(jiù)決定了(le)總體(tǐ)的(de)靈活性和(hé)安全性。數(shù)據公路(lù)的(de)媒體(tǐ)可(kě)以是(sβhì)：一(yī)對(duì)絞線、同軸電(diàn)纜或光(guāng)纖電(diàn)纜。
　　 通(tōng)過數(shù)據公路(lù)的(de)設計(jì)參數(shù)，基本上(shàng)可(kě)以了(le)解一(yī)個(gè)特定DCS系φ統的(de)相(xiàng)對(duì)優點與弱點。
　　 （1）系統能(néng)處理(lǐ)多(duō)少(shǎo)I/O信息。
　　 （2）系統能(néng)處理(lǐ)多(duō)少(shǎo)與控制(zhì)有(yǒu)關的(de)控制(zhì)回路(lù)的(≤de)信息。
　　 （3）能(néng)适應多(duō)少(shǎo)用(yòng)戶和(hé)裝置（CRT、控制(zh♥ì)站(zhàn)等）。
　　 （4）傳輸數(shù)據的(de)完整性是(shì)怎樣徹底檢查的(de)。
　　 （5）數(shù)據公路(lù)的(de)最大(dà)允許長(cháng)度是(shì)多(duō)少(♦shǎo)。
　　 （6）數(shù)據公路(lù)能(néng)支持多(duō)少(shǎo)支路(lù)。
　　 （7）數(shù)據公路(lù)是(shì)否能(néng)支持由其它制(zhì)造廠(chǎng)生(shēng≤)産的(de)硬件(jiàn)（可(kě)編程序控制(zhì)器(qì)、計(jì)算(suàn)機(jī)、數(shù)據記錄裝置等）←。
　　 為(wèi)保證通(tōng)信的(de)完整，大(dà)部分(fēn)DCS廠(chǎng)家(jiā)都(dōu)能(néng)提供冗餘數(shù)§據公路(lù)。
　　 為(wèi)了(le)保證系統的(de)安全性，使用(yòng)了(le)複雜(zá)的(de)通(tōng)信規約和(hé)檢錯(cuφò)技(jì)術(shù)。所謂通(tōng)信規約就(jiù)是(shì)一(yī)組規則，用(yòng)以保證所傳輸的(de)數(shù)§據被接收，并且被理(lǐ)解得(de)和(hé)發送的(de)數(shù)據一(yī)樣。
　　 目前在DCS系統中一(yī)般使用(yòng)兩類通(tōng)信手段，即同步的(de)和(hé)>異步的(de)，同步通(tōng)信依靠一(yī)個(gè)時(shí)鐘(zhōng)信号來(lái)調節數(shù)γ據的(de)傳輸和(hé)接收，異步網絡采用(yòng)沒有(yǒu)時(shí)鐘(zhōng)的(de)報(©bào)告系統。

　　 ·FCS

　　 FCS的(de)關鍵要(yào)點有(yǒu)三點
　　 （1）FCS系統的(de)核心是(shì)總線協議(yì)，即總線标準
　　 前面的(de)章(zhāng)節已經叙述，一(yī)種類型的(de)總線，隻要(yào)其總線協議(yì)一(yī)經确定，相(xiàng)關的(de)關£鍵技(jì)術(shù)與有(yǒu)關的(de)設備也(yě)就(jiù)被确定。就(jiù)其總線協議(yì)的(de)基本原理(lǐ€)而言，各類總線都(dōu)是(shì)一(yī)樣的(de)，都(dōu)以解決雙向串行(xíng)數(shù)字化(huà)通(tōng)訊傳輸為(wèi)基本依據。但(dàn)由于各種×原因，各類總線的(de)總線協議(yì)存在很(hěn)大(dà)的(de)差異。
　　 為(wèi)了(le)使現(xiàn)場(chǎng)總線滿足可(kě)互操作(zuò)性要(yào)求，使其成為(wèi)真正的(de)開(kāi)放✘(fàng)系統，在IEC國(guó)際标準，現(xiàn)場(chǎng)總線通(tōng)訊協議(yì)模型的(de)用(yòng)戶層中，就(jiù)明₽(míng)确規定用(yòng)戶層具有(yǒu)裝置描述功能(néng)。為(wèi)了(le)實現"(xiàn)互操作(zuò)，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線裝置都(dōu)用(yòng)裝置描述DD來(lái•)描述。DD能(néng)夠認為(wèi)是(shì)裝置的(de)一(yī)個(gè)驅動器(qì)，它包括所有(yǒu)必要(yào)的(de)參數(shù>)描述和(hé)主站(zhàn)所需的(de)操作(zuò)步驟。由于DD包括描述裝置通(tōng)信所需的(de)所有(yǒu)信息，并且與主站(§zhàn)無關，所以可(kě)以使現(xiàn)場(chǎng)裝置實現(xiàn)真正的(de)互操作(zuò)性。
　 實際情況是(shì)否如(rú)上(shàng)述一(yī)緻，回答(dá)是(shì)否定的(de)。目前通(tōng)過♣的(de)現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際标準含8種類型，而原IEO國(guó)際标準隻是(shì)8種類型之一(yī)γ，與其它7種類型總線的(de)地(dì)位是(shì)平等的(de)。其它7種總線，不(bù)論其市(☆shì)場(chǎng)占有(yǒu)率有(yǒu)多(duō)少(shǎo)，每個(gè)總線協議(yì)都(dōu)有(yǒu)一(yī)套軟件(jiàn✔)、硬件(jiàn)的(de)支撐。它們能(néng)夠形成系統，形成産品，而原IEC現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際标準，是(shì)一(yī)個(gè)既無軟件(jiàn)支撐★也(yě)無硬件(jiàn)支撐的(de)空(kōng)架子(zǐ)。所以，要(yào)實現(xiàn)某些(xiē)總線的(d≥e)相(xiàng)互兼容和(hé)互操作(zuò)，就(jiù)目前狀态而言，幾乎是(shì)不(bù)可(kě)能(néng)的(de)。
　　 通(tōng)過上(shàng)述，我們是(shì)否可(kě)以得(de)出這(zhè)樣一(yδī)種映象：開(kāi)放(fàng)的(de)現(xiàn)場(chǎng)總線控制(zhì)系統的(de)互操作(zuβò)性，就(jiù)一(yī)個(gè)特定類型的(de)現(xiàn)場(chǎng)總線而言，隻要(yào)遵循該類型現 (xiàn)場(chǎng)總線的(de)總線協議(yì)，對(duì)其産品是(shì)開(kāi)放(fàng)的(de )，并具有(yǒu)互操作(zuò)性。換句話(huà)說(shuō)，不(bù)論什(shén)麽廠(chǎng)家(ji∞ā)的(de)産品，也(yě)不(bù)一(yī)家(jiā)是(shì)該現(xiàn)場(chǎng)總線公司的(de)産品，隻要(yào)遵循該總線α的(de)總線協議(yì)，産品之間(jiān)是(shì)開(kāi)放(fàng)的(de)，并♥具有(yǒu)互操作(zuò)性，就(jiù)可(kě)以組成總線網絡。

　　 (2)FCS系統的(de)基礎是(shì)數(shù)字智能(néng)現(xiàn)場(chǎng)裝置

　　 數(shù)字智能(néng)現(xiàn)場(chǎng)裝置是(shì)FCS系統的(de)硬件(jiàn)支撐，是(shì)基礎，道(dào")理(lǐ)很(hěn)簡單，FCS系統執行(xíng)的(de)是(shì)自(zì)動控制(zhì)裝置與現(xiàn)場(chǎng)裝置之間(jiān)的(de)雙向數(sσhù)字通(tōng)信現(xiàn)場(chǎng)總線信号制(zhì)。如(rú)果現(xiàn)場(chǎng)裝置不(bù)遵循統一(yī)的(•de)總線協議(yì)，即相(xiàng)關的(de)通(tōng)訊規約，不(bù)具備數(shù)字通(tōng)信功能(néng)，那(nà)麽所謂雙向數(sh♦ù)字通(tōng)信隻是(shì)一(yī)句空(kōng)話(huà)，也(yě)不(bù)能(néng)稱之為(wèi)現(xiàn)場(chǎng)總線控制‌(zhì)系統。再一(yī)點，現(xiàn)場(chǎng)總線的(de)一(yī)大(dà)特點就(jiù)是(shì)要(yào)增加現(xiàn)場(chǎng)一(yī)級控制(zhì)Ω功能(néng)。如(rú)果現(xiàn)場(chǎng)裝置不(bù)是(shì)多(duō)功能(néng)智能(néng)→化(huà)的(de)産品，那(nà)麽現(xiàn)場(chǎng)總線控制(zhì)系統的(de)特點也(yě)就(jiù)不(bù)存在了(le)，所謂簡化(huà)系統、方便設計(jì)、利$于維護等優越性也(yě)是(shì)虛的(de)。

　　 (3) FCS系統的(de)本質是(shì)信息處理(lǐ)現(xiàn)場(chǎng)化(huà)

　　 對(duì)于一(yī)個(gè)控制(zhì)系統，無論是(shì)采用(yòng)DCS還∞(hái)是(shì)采用(yòng)現(xiàn)場(chǎng)總線，系統需要(yào)處理(lǐ)的(de)信息量至少(shǎo)是(shì)一(yī)樣多(duō)的(de)。實際上(s✔hàng)，采用(yòng)現(xiàn)場(chǎng)總線後，可(kě)以從(cóng)現(xiàn)場(chǎng)得(de)到(dào)更多(duō)的(de)信息。現​(xiàn)場(chǎng)總線系統的(de)信息量沒有(yǒu)減少(shǎo)，甚至增加了(le)，而傳輸信息的(de)線纜卻大(dà)大(dà)減少(shǎo)了(le)。這(zhè∑)就(jiù)要(yào)求一(yī)方面要(yào)大(dà)大(dà)提高(gāo)線纜傳輸信息的₽(de)能(néng)力，另一(yī)方面要(yào)讓大(dà)量信息在現(xiàn)場(chǎng)就(jiù)地(dì)完成處理(lǐ)，減少(shǎo)現(xiàn)場(ch<ǎng)與控制(zhì)機(jī)房(fáng)之間(jiān)的(de)信息往返。可(kě)以說(♣shuō)現(xiàn)場(chǎng)總線的(de)本質就(jiù)是(shì)信息處理(lǐ)的(de)現(xiàn)場(chǎng)化(huà)。
　　 減少(shǎo)信息往返是(shì)網絡設計(jì)和(hé)系統組态的(de)一(yī)條重要(yào)原則。減少(shǎ×o)信息往返常常可(kě)帶來(lái)改善系統響應時(shí)間(jiān)的(de)好(hǎo)處。因此，網絡設計(jì)時(shí)應優先将相(xiàng)互間(jiān)信息交≠換量大(dà)的(de)節點，放(fàng)在同一(yī)條支路(lù)裡(lǐ)。
　　 減少(shǎo)信息往返與減少(shǎo)系統的(de)線纜有(yǒu)時(shí)會(huì)相(xiàng)互矛盾。這(zhè✘)時(shí)仍應以節省投資為(wèi)原則來(lái)做(zuò)選擇。如(rú)果所選擇系統的(de)響 應時(shí)間(jiān)允許的(de)話(huà)，應選節省線纜的(de)方案。如(rú)所選系統的(d♣e)響應時(shí)間(jiān)比較緊張，稍微(wēi)減少(shǎo)一(yī)點信息的(de)傳輸就(jiù)夠用(y₹òng)了(le)，那(nà)就(jiù)應選減少(shǎo)信息傳輸的(de)方案。
　　 現(xiàn)在一(yī)些(xiē)帶現(xiàn)場(chǎng)總線的(de)現(xiàn)場(chǎng)儀表本身(shēn)裝了(le)許多(duō∞)功能(néng)塊，雖然不(bù)同産品同種功能(néng)塊在性能(néng)上(shàng)會(huì)稍有(yǒuσ)差别，但(dàn)一(yī)個(gè)網絡支路(lù)上(shàng)有(yǒu)許多(duō)功能(néng)雷同功能(néng)塊的(de)情況是(shì)客觀存在的(de)。選用♥(yòng)哪一(yī)個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表上(shàng)的(de)功能(néng)塊，是(shì)系統組态←要(yào)解決的(de)問(wèn)題。
　　 考慮這(zhè)個(gè)問(wèn)題的(de)原則是(shì)：盡量減少(shǎo)總線上(shàng)的(de)信息∞往返。一(yī)般可(kě)以選擇與該功能(néng)有(yǒu)關的(de)信息輸出最多(duō)的(de)那(nà)台儀表上(shàng)的(de)功能(néng)塊。
　
　2 典型系統比較

　　 通(tōng)過使用(yòng)現(xiàn)場(chǎng)總線，用(yòng)戶可(kě)以大(dà)​量減少(shǎo)現(xiàn)場(chǎng)接線，用(yòng)單個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表可→(kě)實現(xiàn)多(duō)變量通(tōng)信，不(bù)同制(zhì)造廠(chǎng)生(shēng)産的(de)<裝置間(jiān)可(kě)以完全互操作(zuò)，增加現(xiàn)場(chǎng)一(yī)級的(de)控制(zh♦ì)功能(néng)，系統集成大(dà)大(dà)簡化(huà)，并且維護十分(fēn)簡便。
　　 通(tōng)過采用(yòng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制(zhì)系統，到(dào)底能(néφng)節省多(duō)少(shǎo)電(diàn)纜，編者尚未做(zuò)此計(jì)算(suàn)。但(dàn)ε是(shì)，我們不(bù)可(kě)以采用(yòng)DCS系統的(de)電(diàn)廠(chǎng)中與自÷(zì)動控制(zhì)系統有(yǒu)關的(de)所用(yòng)電(diàn)纜公裡(lǐ)數(shù)看(kàn)出，電(diàn)纜在基建投資中所占份額。
　　 某電(diàn)廠(chǎng)，2×300MW燃煤機(jī)組。熱(rè)力系統為(wèi)單元制(zhì)。每台機(jī)組設置一(yī)座集中控制(zhìσ)樓，采用(yòng)機(jī)、爐、電(diàn)單元集中控制(zhì)方式。單元控制(zhì)室≈的(de)标高(gāo)為(wèi)12.6米，與運行(xíng)層标高(gāo)一(yī)緻。DCS采用(yòng)WDPF—Ⅱ，每台機(jī)組設計₹(jì)的(de)I/O點為(wèi)4500點。
　　 電(diàn)纜敷設采用(yòng)EC軟件(jiàn)，8個(gè)人(rén)用(yòng)1.5個(gè)月(yuè)時(shí)間(jiān)完 成電(diàn)纜敷設的(de)設計(jì)任務。
　　 主廠(chǎng)房(fáng)內(nèi)每台300MW機(jī)組自(zì)動化(huà)專業(yè)的(de)電(diàn)纜根數(shù)為(wèi)4038根。
　　 主廠(chǎng)房(fáng)內(nèi)每台300MW機(jī)組自(zì)動化(huà)專業(yè)的(de)電(diàβn)纜長(cháng)度為(wèi)350公裡(lǐ)。
　　 以上(shàng)電(diàn)纜的(de)根數(shù)及長(cháng)度均不(bù)包括全廠(chǎng)火(huǒ)災報(bào)警的(de)♠廠(chǎng)供電(diàn)纜和(hé)全廠(chǎng)各輔助生(shēng)産車(chē)間(jiān)的(de)電(diàn)纜。
　　 電(diàn)纜橋架的(de)立柱、橋架及小(xiǎo)槽盒全部選用(yòng)鋼制(zhì)鍍鋅，每台機(jī)組約95噸。
　　 其它電(diàn)纜橋架包括直通(tōng)、彎通(tōng)、三通(tōng)、四通(tōng)、蓋闆、終端封頭、調寬片、直接片等選用(yòng)鋁合金(jīn)材質σ，每台300MW機(jī)組約為(wèi)55噸。附件(jiàn)随橋架提供（如(rú)螺栓、螺母）。
　　 某電(diàn)廠(chǎng)，4×MW燃油燃氣電(diàn)站(zhàn)。熱(rè)力系統為(wèi)單元制(zhì)。D↔CS采用(yòng)TELEPERM-XP。每台機(jī)組設計(jì)I/O點數(shù)為(wèi)5804點。
　　 電(diàn)纜敷設采用(yòng)EC軟件(jiàn)，12個(gè)人(rén)用(yòng)2.5個(gè)☆月(yuè)時(shí)間(jiān)完成電(diàn)纜敷設的(de)設計(jì)任務。
　　 主廠(chǎng)房(fáng)內(nèi)每台325MW機(jī)組自(zì)動化(huà)專業(yè)的(de)電(diàn)纜根₩數(shù)為(wèi)4413根。
　　 主廠(chǎng)房(fáng)內(nèi)每台235MW機(jī)組自(zì)動化(huà)專業(yφè)的(de)電(diàn)纜長(cháng)度為(wèi)360公裡(lǐ)。
　　 每台機(jī)組全部選用(yòng)鋼制(zhì)鍍鋅電(diàn)纜橋架，其重量約為(wèi)200噸。
　　 電(diàn)站(zhàn)的(de)電(diàn)纜可(kě)以分(fēn)為(wèi)六大(dà)類：高(gāo)壓電(diàn)力電(diàn)纜、低(dī)壓電(diàn×)力電(diàn)纜、控制(zhì)電(diàn)纜、熱(rè)控電(diàn)纜、弱電(diàn)電(diàn)纜（主要(yào)指計(jì)算(suà₽n)機(jī)用(yòng)電(diàn)纜）、其它電(diàn)纜。若兩台300MW機(jī)組同時(shí)做(zuò)電(dδiàn)纜敷設，自(zì)動化(huà)專業(yè)電(diàn)纜的(de)數(shù)量大(dà)約有(yǒu)8500根左右。其中熱(∑rè)控電(diàn)纜和(hé)弱電(diàn)電(diàn)纜将大(dà)于5000根，即約占60%左右（以根數(shù)計(jì)量）§。

　　3 設計(jì)、投資及使用(yòng)

　　 上(shàng)述的(de)比較是(shì)偏重于純技(jì)術(shù)性的(de)比較，以下(xià)比較拟加入經濟因£素。

　　 比較的(de)前題是(shì)DCS系統與典型的(de)、理(lǐ)想的(de)FCS系統進行(xíng)比較。為(wèi)什(shén)麽要(yào)做(zuò)如(rú)此的(d¥e)假設。做(zuò)為(wèi)DCS系統發展到(dào)今天，開(kāi)發初期提出的(de)技(jì)術(shù)要(yào)求卻₹已滿足并得(de)到(dào)了(le)完善，目前的(de)狀況是(shì)進一(yī)步提高(gāo)，因此也(yě)就(jiù)不(bù)存在典型、理(lǐ)↑想的(de)說(shuō)法。而作(zuò)為(wèi)FCS系統，90年(nián)代剛進入實用(yòng)化(huà)，作(zu¶ò)為(wèi)開(kāi)發初期的(de)技(jì)術(shù)要(yào)求：兼容開(kāi)放(fàng)，雙向數(shù)字通(tōng)信、數(shù)字智能(nén‌g)現(xiàn)場(chǎng)裝置、高(gāo)速總線等，目前還(hái)不(bù)理(lǐ)想有(yǒu)待完善。這(zhè)種狀态與現(xiàn)場(chǎng)總★線國(guó)際标準的(de)制(zhì)定不(bù)能(néng)說(shuō)沒有(yǒu)關系。過去(qù)的(de)十多(duō)年( nián)，各總線組織都(dōu)忙于制(zhì)定标準，開(kāi)發産品，占領更多(duō)的(de)市(shì)場(chǎng)，目的(de)就("jiù)是(shì)要(yào)擠身(shēn)于國(guó)際标準，合法的(de)占領更大(dà)的(de)市(±shì)場(chǎng)。現(xiàn)在有(yǒu)關國(guó)際标準的(de)争戰已告一(yī)段落，各大(dà)公司組織都(dōu)已意識到(dào)，要(yào)真正占領市♠(shì)場(chǎng)，就(jiù)得(de)完善系統及相(xiàng)關産品。我們可(kě)以做(zuò₹)這(zhè)樣的(de)預測，不(bù)久的(de)将來(lái)，完善的(de)現(xiàn)場(chǎng)總線系統及相(xiàng®)關産品必須成為(wèi)世界現(xiàn)場(chǎng)總線技(jì)術(shù)的(de)主流。
　　具體(tǐ)比較：
　　 （1）DCS系統是(shì)個(gè)大(dà)系統，其控制(zhì)器(qì)功能(néng)強而且在系統中的(de)作(zuò)用(yòng>)十分(fēn)重要(yào)，數(shù)據公路(lù)更是(shì)系統的(de)關鍵，所以，必須整體(tǐ)投資一(yī)步到(dào)位，事(s•hì)後的(de)擴容難度較大(dà)。而FCS功能(néng)下(xià)放(fàng)較徹底，信息處理(lǐ)現(xiàn)場(c↑hǎng)化(huà)，數(shù)字智能(néng)現(xiàn)場(chǎng)裝置的(de)廣泛采用(yφòng)，使得(de)控制(zhì)器(qì)功能(néng)與重要(yào)性相(xiàng)對(duì)減弱。因此，FCS系統投資起點低(dī)，€可(kě)以邊用(yòng)、邊擴、邊投運。
　　 （2）DCS系統是(shì)封閉式系統，各公司産品基本不(bù)兼容。而FCS系統是(shì)開(kāi)放(fàng)式系統，用(yòn​g)戶可(kě)以選擇不(bù)同廠(chǎng)商、不(bù)同品牌的(de)各種設備連入現(xiàn)場(chǎng)總≤線，達到(dào)最佳的(de)系統集成。
　　 （3）DCS系統的(de)信息全都(dōu)是(shì)二進制(zhì)或模拟信号形成的(de)，必須有(yǒu)D/A與A/D轉換。而FCS系統是(shì)全數(shù®)字化(huà)，就(jiù)免去(qù)了(le)D/A與A/D變換，高(gāo)集成化(huà)高(gāo)性能(néng)，使精度可(kě)以從(cónφg)±0.5%提高(gāo)到(dào)±0.1%。
　　 （4）FCS系統可(kě)以将PID閉環控制(zhì)功能(néng)裝入變送器(qì)或執行(xíng)器(qì)中，縮短(du★ǎn)了(le)控制(zhì)周期，目前可(kě)以從(cóng)DCS的(de)每秒(miǎo)2~5次，★提高(gāo)到(dào)FCS的(de)每秒(miǎo)10~20次，從(cóng)而改善調節性能(néng)。
　　 （5）DCS它可(kě)以控制(zhì)和(hé)監視(shì)工(gōng)藝全過程，對(duì)自(zì)身(shēn)進行(xíng₽)診斷、維護和(hé)組态。但(dàn)是(shì)，由于自(zì)身(shēn)的(de)緻命弱點，其I/O信号采用(yòng)傳統的(de)模≤拟量信号，因此，它無法在DCS工(gōng)程師(shī)站(zhàn)上(shàng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表（含變送器(qì)、執行(xíng)器(qì)等）進行(xí​ng)遠(yuǎn)方診斷、維護和(hé)組态。FCS采用(yòng)全數(shù)字化(huà)技(jì)術(shù)，數(shù)字智 能(néng)現(xiàn)場(chǎng)裝置發送多(duō)變量信息，而不(bù)僅僅是(shì)單變量信息‌，并且還(hái)具備檢測信息差錯(cuò)的(de)功能(néng)。FCS采用(yòng)的(de)是(shì)雙向數(shù)字通(tōng)信現(xiàn∏)場(chǎng)總線信号制(zhì)。因此，它可(kě)以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置（含變送器(qì)、執行(xíng)機(jī)構等）進行(xíng)遠(yuǎn)方診斷©、維護和(hé)組态。FCS的(de)這(zhè)點優越性是(shì)DCS無法比拟的(de)。
　　 （6）FCS由于信息處理(lǐ)現(xiàn)場(chǎng)化(huà)，與DCS相(xiàng)比可(kě)以省去(qù)相(xiàng)當數(shùα)量的(de)隔離(lí)器(qì)、端子(zǐ)櫃、I/O終端、I/O卡件(jiàn)、I/O文(wén)件(jià$n)及I/O櫃，同時(shí)也(yě)節省了(le)I/O裝置及裝置室的(de)空(kōng)間(jiān)與占地(dì)面積。有(yǒu)專家(jiā)認為(wèi¶)可(kě)以省去(qù)60%。
　　 （7）與（6）同樣理(lǐ)由，FCS可(kě)以減少(shǎo)大(dà)量電(diàn)纜與敷設電(diàn)纜用(yòng)的(σde)橋架等，同時(shí)也(yě)節省了(le)設計(jì)、安裝和(hé)維護費(fèi)用(yòng)。有(yǒu)專家(jiā)認為(wèi)可(kě‍)以節省66%。
　　 對(duì)于（6）、（7）兩點應補充說(shuō)明(míng)的(de)是(shì)，采用(yòng)F×CS系統，節省投資的(de)效果是(shì)不(bù)用(yòng)懷疑的(de)，但(dàn)是(shì)否如(§rú)有(yǒu)的(de)專家(jiā)所說(shuō)達60~66%。這(zhè)些(xiē)數(shù)字在多(duō)篇文(wén)章‍(zhāng)中出現(xiàn)，編者認為(wèi)這(zhè)是(shì)相(xiàng)互轉摘的(de)結果，目前還(hái)未找到(dào)這(zhè)些(xiē)數(shù)字的(d e)原始出處，因此，讀(dú)者在引用(yòng)這(zhè)些(xiē)數(shù)字時(shí)要(yào)慎重。
　　 （8）FCS相(xiàng)對(duì)于DCS組态簡單，由于結構、性能(néng)标準化(huà)，便于安裝、運行(xíng)、♦維護。
　　 （9）用(yòng)于過程控制(zhì)的(de)FCS設計(jì)開(kāi)發要(yào)點。這(zhè)一(yī)點并不(bù)作(z"uò)為(wèi)與DCS的(de)比較，隻是(shì)說(shuō)明(míng)用(yòng)于過程™控制(zhì)或者說(shuō)用(yòng)于模拟連續過程類的(de)FCS在設計(jì)開(kāi)發中應重點考慮的(↓de)問(wèn)題。
　　 1）要(yào)求總線本安防爆功能(néng)，而且是(shì)頭等重要(yào)的(de)。
　　 2）基本監控如(rú)流量、料位、溫度、壓力等的(de)變化(huà)是(shì)緩慢(màn)的(de)，而且還(hái)有(yǒu)滞後效"應，因此，節點監控并不(bù)需要(yào)快(kuài)電(diàn)子(zǐ)學的(de)響應時(shí)間(jiān)，但(dàn↔)要(yào)求有(yǒu)複雜(zá)的(de)模拟量處理(lǐ)能(néng)力。這(zhè)一(yī)物(wù)理(lǐ)特征決定了(le)系統基本上(shàng)ε多(duō)采用(yòng)主一(yī)從(cóng)之間(jiān)的(de)集中輪詢制(zhì)，這(zhè)在技(​jì)術(shù)上(shàng)是(shì)合理(lǐ)的(de)，在經濟上(shàng)是(shì)有(yǒu)利的(de)。
 　 3）流量、料位、溫度、壓力等參數(shù)的(de)測量，其物(wù)理(lǐ)原理↓(lǐ)是(shì)古典的(de)，但(dàn)傳感器(qì)、變送器(qì)及控制(zhì)器(qì)應向數(shù)字智能(néng)化(huà)發展。
　　 4）作(zuò)為(wèi)針對(duì)連續過程類及其儀器(qì)儀表而開(kāi)發的(de)FCS，應側重于低(dī)速總線H1的(de)設計(jì)完善。γ
　　 PLC與DCS的(de)前景　　
　　我們已經知(zhī)道(dào)有(yǒu)的(de)FCS是(shì)由PLC發展而來(lái)，而有(yǒu)的(de)FCS是(shì)由DCS發展而來(lái)，♥那(nà)麽，今天FCS已走向實用(yòng)化(huà)，PLC與DCS前景又(yòu)将如(rú)何。
　　 PLC于60年(nián)代末期在美(měi)國(guó)首先出現(xiàn)，目的(de)是(shì)用(yòn‌g)來(lái)取代繼電(diàn)器(qì)，執行(xíng)邏輯、計(jì)時(shí)、計(jì)★數(shù)等順序控制(zhì)功能(néng)，建立柔性程序控制(zhì)系統。1976年(nián)正式 命名，并給予定義：PLC是(shì)一(yī)種數(shù)字控制(zhì)專用(yòng)電(diàn)子(zǐ)計(jì)算(suàn)機(jī)，它使用(yòng)π了(le)可(kě)編程序存儲器(qì)儲存指令，執行(xíng)諸如(rú)邏輯、順序、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)與演算(suàn)等功能(néng)，并通(tō→ng)過模拟和(hé)數(shù)字輸入、輸出等組件(jiàn)，控制(zhì)各種機(jī)械或工(gōng÷)作(zuò)程序。經過30多(duō)年(nián)的(de)發展，PLC已十分(fēn)成熟與完善，并開(kāi)•發了(le)模拟量閉環控制(zhì)功能(néng)。PLC在FCS系統中的(de)地(dì)位似乎已被确定并無多(duō)少(shǎo)争論®。PLC作(zuò)為(wèi)一(yī)個(gè)站(zhàn)挂在高(gāo)速總線上(shàng©)。充分(fēn)發揮PLC在處理(lǐ)開(kāi)關量方面的(de)優勢。另外(wài)，火(huǒ)力≠發電(diàn)廠(chǎng)輔助車(chē)間(jiān)，例如(rú)補給水(shuǐ)處理(lǐ)車(chē)間(jiān)、循環水(↔shuǐ)車(chē)間(jiān)、除灰除渣車(chē)間(jiān)、輸煤車(chē)間(jiān)等↓，在這(zhè)些(xiē)車(chē)間(jiān)的(de)工(gōng)藝過程多(duō)以順序控制(zhì)為(wèi)主。αPLC對(duì)于順序控制(zhì)有(yǒu)其獨特的(de)優勢。編者以為(wèi)，輔助車(chē)間(jiān)的(de)控制(zhì)系統應以遵循現(xiàn©)場(chǎng)總線通(tōng)訊協議(yì)的(de)PLC或能(néng)與FCS進行(xíng)通(tōng)訊交換信息的(de)PLC為(wèi)優選對(dγuì)象。
　　自(zì)1973年(nián)提出第一(yī)台以微(wēi)處理(lǐ)器(qì)為(wèi)基礎的(de)控制(zhì§)器(qì)以來(lái)，它逐步完善，并最終形成功能(néng)齊全、安全可(kě)靠的(de)數(shù×)字式分(fēn)散控制(zhì)系統DCS。它的(de)性能(néng)大(dà)大(dà)優于以住任何一(yī)種控制(zhì)系統。可(kě)以滿足火(huǒ)電(diàn)廠(ch®ǎng)DAS、MCS、SCS和(hé)APS各系統的(de)各種要(yào)求，目前還(hái)可(kě)以通(tōng)過工(gōng)業(yè)以太網建♣立管理(lǐ)層網絡，以滿足火(huǒ)電(diàn)廠(chǎng)呼聲越來(lái)越高(gāo)的(de)♣加強管理(lǐ)的(de)要(yào)求。可(kě)以這(zhè)樣說(shuō)，DCS系統的(de)監控可(kě)以複蓋大(dà)型火(huǒ)電(diàn)機(jī)組的(de)工(g★ōng)藝全過程。
　　 但(dàn)是(shì)，自(zì)從(cóng)有(yǒu)了(le)FCS，并于90年(nián)代走向₩實用(yòng)化(huà)以來(lái)，不(bù)斷有(yǒu)如(rú)下(xià)論點在公開(kāi)刊物(wù)上(shàng)發表，即：“從(cóng)現(÷xiàn)在起，新的(de)現(xiàn)場(chǎng)總線控制(zhì)系統FCS将逐步取代傳統的(de)DCS”；“∑當調節功能(néng)下(xià)放(fàng)到(dào)現(xiàn)場(chǎng)去(qù)以後，傳統的(de)DCS就(jiù)沒有(yǒu)存在的(de)必要§(yào)而會(huì)自(zì)動消失”；“今後十年(nián)，傳統的(de)4~20mA模拟信号制(zhì)将逐步被雙向數(shù)字通≈(tōng)信現(xiàn)場(chǎng)總線信号制(zhì)所取代，模拟與數(shù)字的(de)分(fēn)散型控制(zhì)系統DCS将更新換代為(wèi)全數(≤shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線控制(zhì)系統FCS”……。這(z₩hè)些(xiē)論點歸納為(wèi)一(yī)句話(huà)：FCS将取代DCS，DCS從(cóng)此将消亡。
　　 上(shàng)述論點皆出自(zì)于權威專家(jiā)之口，确實不(bù)無道(dào)理(lǐ)。數(shù)字通(tōng)訊≤是(shì)一(yī)種趨勢，它代表了(le)技(jì)術(shù)進步，是(shì)任何人(rén)阻擋不(bù)了(le)的(de)。雙向數(shù)字通(®tōng)信現(xiàn)場(chǎng)總線信号制(zhì)以及由它而産生(shēng)的(de)巨大(dàπ)的(de)推動力，加速現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制(zhì)儀表的(de)變革，開(kāi)發出越來(lái)越多(duō)的(de)功能(néng)完善的(de)數€(shù)字智能(néng)現(xiàn)場(chǎng)裝置。這(zhè)些(xiē)都(dōu)是(shβì)DCS系統所不(bù)具備的(de)，而由此産生(shēng)的(de)優越性以及給火(huǒ)電(diàn)廠(chǎng)的(de)設計(jì)♦、配置、組态、運行(xíng)、維護、管理(lǐ)等方面帶來(lái)的(de)效益也(yě)是(shì)DCS系統所不(bù)及的(de)。再™則，FCS是(shì)由DCS以及PLC發展而來(lái)，它保留了(le)DCS的(de)特點，或者說(shuō)FCS吸收了(le)DCS多(duō)年(nián)開(kāi)發研究以及現(≤xiàn)場(chǎng)實踐的(de)經驗，當然也(yě)包括教訓。由此而得(de)出結論，“FCS将取代DCS”，似乎也(yδě)是(shì)順理(lǐ)成章(zhāng)之事(shì)。
　　 同時(shí)我們也(yě)應看(kàn)到(dào)，DCS系統發展也(yě)近(jìn)30年(nián)，在火(huǒ)電(diàn)廠♠(chǎng)的(de)應用(yòng)如(rú)此廣泛。它的(de)設計(jì)思想、組态配置、功能(néng)匹配等已達十分(fēn)完善的(de)程度（當然，DCS也(yě)存在進 一(yī)步發展的(de)需求，例如(rú)高(gāo)級軟件(jiàn)開(kāi)發，以滿足信息集成的(de)要(yào)求），已滲透到(dào)火(huǒ)™電(diàn)廠(chǎng)控制(zhì)系統的(de)各個(gè)領域，并且在FCS系統中也(yě↔)有(yǒu)些(xiē)體(tǐ)現(xiàn)。從(cóng)這(zhè)個(gè)角度來(lái)看(kàn)，DCS系統似乎不(bù)能(néng)說(s↑huō)從(cóng)此消亡。再則，從(cóng)前面的(de)章(zhāng)節叙述中已經談到(dào)，對(duì)那(nà)些(x☆iē)FCS系統不(bù)能(néng)充分(fēn)發揮其特點及優越性的(de)領域，DCS系統仍有(yǒu)用(yòng)武之地(dì)。
　　 我們似乎沒有(yǒu)必要(yào)在文(wén)字上(shàng)做(zuò)過多(duō)的(de)争論，一(yī)定要(yào)強調誰取代誰。正如(rú)目前的&(de)DCS與新型的(de)PLC，由于多(duō)年(nián)的(de)開(kāi)發研究，在各自(zì)保留自(zì)身(shēn)原有(yǒu)的←(de)特點外(wài)，又(yòu)相(xiàng)互補充，形成新的(de)系統，現(xiàn)在的(de)DCS已不(bù)是(sλhì)當初的(de)DCS，同樣如(rú)此，新型的(de)PLC也(yě)不(bù)是(shì)開(kāi)發初期的(de)PLC。我們能(néng)夠說(shuō)是(shìλ)DCS取代了(le)PLC或者說(shuō)是(shì)PLC取代了(le)DCS，顯然都(dōu)是(shì)不(bù)合适的(d"e)。