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6.PCBCS控制系统
除上述三大控制系统以外,近来出现一种控制系统称为PCBCS,在此只简单介绍一下该系统,不与以上三个系统比较。PCBCS是将经过加固的PC机硬件与控制软件相结合,实施通常由专用PLC、 DCS执行的控制功能,或者说将PLC的控制功能"封装在"软件内,运行在PC的环境中。PCBCS控制系统主要由以下三部分组成:PC机;I/O组件及其连接件;操作系统软件和应用软件。PC机将以往PLC、DCS控制系统中的操作站、控制站溶为一体,同时具备实施控制、通信及操作显示等多项功能。快速发展的计算机技术使PC机可提供一个真正开放的平台,使系统所有的功能集成于PC这个统一开放的平台上,以减少安装空间、节省电缆,将复杂的通信连接简单化,还可通过国际互联网Internet或企业内部网Intranet 得到重要的生产信息,实现生产过程优化。由以上三个组成部分就可以看出PCBCS系统的开放性是全面的,因此它现在的和未来的发展速度都将是非常快的,决不会象以往的PLC 、DCS控制系统那样因封闭性、专一性而造成长期发展滞后,而会随计算机技术、通信技术、I/O组件制造技术、现场总线技术及软件技术的发展与时俱进,迅速提升。
7.系统比较
(1)DCS系统是个大系统,其闭环控制功能强。PLC系统适合中型及小型
系统,其逻辑控制功能强。FCS适合各种控制系统,但必须有数字智能化的现场装置为前提,才能显示其智能化的优势。
(2)DCS系统一次性投资较大,PLC系统投资相对要小。FCS系统要求一次仪表智能化程度高,一次仪表投资要大些。
(3)DCS系统是封闭式系统,各公司产品基本不兼容,事后扩容难度较大。
PLC系统可以通过网络扩充同型号PLC单元,而且它可以作为DCS、FCS系统的前端处理现场I/O。FCS系统是开放式系统,用户可以选择不同厂商、不同品牌的各种设备连入现场总线,达到最佳的系统集成。
(4) DCS、PLC系统的信息全都是二进制或模拟信号形成的,必须有D/A与A/D转换。FCS系统是全数字化,采用数字信号传递,就免去了D/A与A/D变换,高集成化高性能,使精度可以从±0.5%提高到±0.1%。
(5) FCS系统可以将PID闭环控制功能装入变送器或执行器中,缩短了控制周期,目前可以从DCS的每秒2~5次,提高到FCS的每秒10~20次,从而改善调节性能。
(6) DCS、PLC可以控制和监视工艺全过程,对自身进行诊断、维护和组态。但是,由于其I/O信号采用传统的模拟量信号,因此,它无法在DCS工程师站上对现场仪表(含变送器、执行器等)进行远方诊断、维护和组态。FCS采用全数字化技术,数字智能现场装置发送多变量信息,而不仅仅是单变量信息,并且还具备检测信息差错的功能。FCS采用的是双向数字通信现场总线信号制。因此,它可以对现场装置(含变送器、执行机构等)进行远方诊断、维护和组态。FCS的这点优越性是DCS、PLC无法比拟的。
(7) FCS由于信息处理现场化,与DCS、PLC相比可以省去相当数量的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜,同时也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积。FCS可以减少大量电缆与敷设电缆用的桥架等,同时也节省了设计、安装和维护费用。但它是以数字智能现场装置为前提的。
目前的DCS与新型的PLC,由于多年的开发研究,在各自保留自身原有的特点外,又相互补充,形成新的系统,现在的DCS已不是当初的DCS,同样如此,新型的PLC也不是开发初期的PLC。我们能够说是DCS取代了PLC或者说是PLC取代了DCS,显然都是不合适的。目前PLC系统由于网络技术的发展,也可以组成大型的DCS系统。而DCS为适应市场需要,也在开发小型的DCS系统。FCS是由DCS以及PLC发展而来,它保留了DCS的特点,或者说FCS吸收了DCS多年开发研究以及现场实践的经验,当然也包括教训。随着FCS技术的发展,FCS在不远的将来是有可能占据控制系统的主流。
随着各种技术的不断发展,几个系统相互融合组成更先进的控制系统网络。在DCS中可以利用PLC作为控制的底层,完成基本的控制任务。其实多台PLC也可以组成控制网络,从其构成形式及分散危险的方面理解,可以被称其为DCS控制系统。作为FCS系统也同样共存与其它系统当中使用,远距离数据采集和连接智能化就地设备利用FCS系统更会使整个控制系统锦上添花。而PCBCS控制系统也正在悄悄兴起,从性能和技术支持来看也具有很强的发展势头。
8.结语
根据控制系统的特点及电厂改造的具体情况,改造机组增加脱硫、脱硝装置时,控制系统的设计选型应该考虑如下一些情况。从目前控制系统的实用观点来看,应该首选PLC控制系统。该系统造价远比DCS低,并且改造中的脱硫及脱硝系统一般控制点数在500点左右,适合选用PLC系统。另外系统中模拟量控制较少,开关量逻辑控制较多,所以选用PLC为控制系统更能发挥其特长。FCS系统是比较先进的控制系统,随着一次智能化仪表的发展和普及,FCS将是未来控制系统的主流。由于目前现场条件的限制在改造机组中选用FCS系统还不能发挥其优势。当然如果现场要求控制系统先进,一次仪表大多采用智能化仪表,选用FCS控制系统是最为理想的。该系统可以通过网络技术使数据能够方便地上传给主系统DCS,实现集中监视。在改造系统中也可以采用DCS系统,其控制系统的稳定可靠是经过长期证明的,主要是价格昂贵,由于DCS很强大的控制功能在改造系统中没有多少用武之地,造成资源浪费。目前小型DCS系统发展很快,除首选PLC系统外也可以考虑选用小型DCS系统。由于PCBCS系统刚刚起步,其可靠性还要进一步验证,可能是未来控制系统的发展趋势。具体的选型设计当中还要根据用户的实际情况,综合各种因素选择针对改造机组及用户认可的控制系统。
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