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工业控制系统(ICS),ICS,工业控制系统(ICS)是各式各样控制系统类型的总称。目前常见的有: 监控和数据采集系统(SCADA) 分布式控制系统(DCS) 过程控制系统(PCS)(源于西门子将自家PLC集成做的DCS解决方案) 可编程控制器(PLC) 远程终端单元( RTU ) PLC和RTU主要用于获取设备状态,PLC也可以用于设备的本地控制;DCS通常用于局域网内生产过程的整体控制,SCADA主要从PLC和RTU采集监控数据。,1、SCADA,SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统。 SCADA可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统中,SCADA系统应用最为广泛,技术发展也最为成熟。,2、DCS,控制系统的结构从最初的CCS(计算机集中控制系统),到第二代的DCS(分布式控制系统),发展到现在流行的FCS(现场总线控制系统)。 DCS(分布式控制系统)是从1975年前后从CCS(计算机集中控制系统)发展出的工业控制系统的架构。 FCS (现场总线控制系统)是基于网络化、标准化、开放理念发展的最新的架构。,分布式控制系统(DCS)的发展,网络化、标准化,DCS和FCS的对比,DCS,FCS,FCS主要引入了网络,统一了标准,开放了整个控制系统。,4、PLC,PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同。,电源 中央处理单元(CPU) 存储器 输入输出接口电路 功能模块(如计数、定位等功能模块) 通信模块,PLC主要组成部分:,PLC的工作原理,PLC的主要功能,运算功能 目前PLC基本已具有高级数学运算和模拟量的PID运算功能。 控制功能 控制功能包括顺序控制(开关量控制)、过程控制(模拟量控制)、运动控制(脉冲量控制)和信息控制远程控制,应根据实际需求选用。(详情可参考最后一页补充参考资料) 通信功能 大中型可编程逻辑控制器系统应支持多种现场总线和标准通信协议(如TCP/IP),同时还应支持的通信接口应包括串行和并行通信接口、RIO通信口、常用DCS接口等。 编程功能 支持编制用户自定义程序。支持C、Basic等语言。 诊断功能 可编程逻辑控制器的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置,软件诊断分内诊断和外诊断。 处理速度 从实时性要求来看,处理速度应越快越好,如果信号持续时间小于扫描时间,则可编程逻辑控制器将扫描不到该信号,造成信号数据的丢失。,5、RTU,RTU(远程终端单元),全称为远程终端控制系统,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成,由微处理器控制,并支持网络系统。,PLC和RTU对比,起源不同 PLC起源于生产线自动化,主要应用于机械设备生产线,以顺序逻辑控制为主。RTU起源于石油天然气生产,生产设备比较分布、且数量众多、环境恶劣。 功能不同 PLC主要用于室内的生产线或站控制系;RTU主要用于室外生产控制设备。 通讯能力不同 PLC一般是单机使用,或和本系列的产品使用,一般只支持本公司的通讯协议。RTU一般作为SCADA系统的一个部分,随着系统的增大系统中可能会有不同厂家的RTU,因此RTU具有通用的通讯协议。RTU大多以无线方式与中控室通讯,因此RTU能很好的支持无线通讯设备(电台、无线以太网、GPRS、CDMA等) 使用场合不同 PLC主要用于:生产线、流水线、部分厂站、配电系统、机床控制等。RTU主要用于:石油天然气生产、管道、城市天然气管网、供水管网、环境监测等。 目前随着技术的融合,PLC也能做RTU的事情,RTU也可以完成PLC的工作。,补充参考资料,1、PLC的五大控制功能,
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