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第二章 高炉上料自动监控系统的硬件设计
2.1 系统的总体设计
2.1.1 各种控制系统的特点
PLC 系统的主要特点是:工作可靠,运行速度快;积木式结构,组合灵活;良好的兼容
性;程序编制及生成简单、丰富;网络功能强。PLC 系统能很好地完成工业实时顺序控制、
条件控制、计数控制、步进控制等功能;能够完成模/数(A/D)数/模(D/A)转换、数据处
理、通讯联网、实时监控等功能。
DCS 具有以下主要特点:功能全;采用网络通讯技术;完备的开放系统;可靠性高;具
有综合性和专业性;实现了人机对话技术;系统扩展灵活;管理能力强。
FCS 主要有以下特点:FCS 系统的核心是总线协议,即总线标准,一种类型的总线,只要
其总线协议一经确定,相关的关键技术与有关的设备也就被确定。开放的现场总线控制系统
具有高度的互操作性,就一个特定类型的现场总线而言,只要遵循该类型现场总线的总线协
议,对其产品是开放的,并具有互操作性。FCS 系统的基础是数字智能现场装置,系统结构
具有高度的分散性;通过使用现场总线,用户可以大量减少现场接线,用单个现场仪表可实
现多变量通信,不同制造厂生产的装置间可以完全互相操作,增加现场一级的控制功能,系
统集成大大简化,并且维护十分简便。因此,系统安全性高,扩展灵活,可大大降低安装成
本
[3]
。
2.1.2 控制方案的选择
随着微电子技术尤其是个人计算机技术的飞速发展,PLC 和 DCS 的性能都有了较大的改
进,PLC 大大提高了数据处理能力和监控功能,DCS 系统向开放性发展,操作站采用工控机,
操作系统采用通用的 Windows NT 或 Windows2000 操作平台,PC 机丰富的软件资源得以应用,
因而大大降低了系统的繁琐程度和价格,提高了系统的性价比。PLC 和 DCS 在抢占市场的过
程中,两者相互借鉴、渗透、融合,极大地增加了用户在设计和使用中的选择性。同时,由
于各种控制系统生产制造厂较多,产品更新换代快,也给系统选择带来了一定的困难。而走
向实用化的 FCS,也正以迅猛的势头快速发展,是目前世界上最新型的控制系统。下面依据 PLC、
DCS 和 FCS 的不同特点,针对化工新项目建设和老项目改造,对控制系统的设计选型和应用
总结以下原则进行选择
[17]
。
按过程控制系统的控制规模及复杂程度:不同的化工生产过程,过程控制系统规模与复
杂程度不同,通常在过程控制系统规模较大、复杂程度较高时优先选择 DCS。因为该系统是
根据过程控制系统的特点发展而来,它对大量的模拟量数据信息能较好地进行处理、分析、