选择正确控制系统平台的注意事项

一个成功的自动化项目的基础要求自动化和设计工程师评估应用需求，并选择最有效的控制系统平台。在某些情况下，只要流程到位，这些决策将对设施的运营绩效产生长达25年的长期影响。通常，大多数控制系统决策归结为选择可编程逻辑控制器(PLC)或分布式控制系统(DCS)。在某些情况下，一种选择显然对植物更好，而在另一些情况下，选择就不那么容易了。在选择有助于用户实现其短期和长期目标的控制系统时，涉及到许多因素。

控制系统平台影响自动化系统如何满足优化生产、维持可靠性和获取数据的需求。然而，在选择控制系统时缺乏远见也会导致潜在的扩张、流程优化、用户满意度和公司利润的障碍。

除了基本的标准(如如何控制过程)，设计团队还必须认识到诸如安装、消耗性、维护和保养等因素。

对于今天的小型设施来说，plc可能暂时是具有成本效益的，而DCS提供了一种更经济的扩展，并具有初始投资的潜在回报。

系统平台差异

PLC是一种工业计算机，用于控制制造过程，如机器人、高速包装、装瓶和运动控制。在过去的20年里，plc已经获得了功能，并为小型工厂应用和滑行单元提供了好处。plc通常是独立的自动化孤岛，可以集成，以便彼此通信。集成所需的工程要求控制器之间有一定程度的映射，因为每个PLC都有自己的数据库。这使得plc非常适合于不太可能扩展的小型应用。

DCS将控制器分布在整个自动化系统中，并提供公共接口、高级控制、系统范围的数据库和可以轻松共享的信息。dcs通常用于流程应用程序和大型工厂，并且在工厂的整个生命周期中更容易维护大型系统应用程序。

应用类型决定平台

plc和dcs通常适用于两种制造类型之一:离散制造和过程制造。通常使用plc的离散制造设施由通常组装组件的独立生产单元组成，例如标签或填充-完成应用。加工制造设施通常使用dcs，实现连续和批处理的自动化，并实现由成分而不是块组成的配方，并且其输出是批量测量的。大型连续过程设施，如炼油厂和化工厂，使用DCS自动化。由两种制造类型组成的混合情况通常使用plc和dcs的组合。

项目团队需要考虑几个方面来确定哪个系统更适合应用程序。虽然这里单独列出了各个方面，但实际上它们是交织在一起的:

• 进程大小
• 扩建或改造计划
• 集成需求
• 功能
• 高可用性
• 设备生命周期内的投资回报率(ROI)。

进程大小:这个过程需要多少输入/输出(I/O)点?较小的系统(<300 I/O点)可能有更小的预算，这使得plc更适合。dcs不容易缩小规模，在较大的工厂中功能更好。它们也更容易管理和升级，因为它们只有一个数据库，所做的任何更改都可以在全局范围内应用。

修改计划:小型流程可以使用plc，但如果该流程被扩展或修改，则需要添加更多的plc和数据库并进行独立维护。这是一个耗时的过程，会导致错误。DCS升级更容易执行，用户凭证等方面由中央集线器管理，这使得维护和维护更容易(参见图1)。

集成需求:对于独立的滑橇，PLC是理想的选择。当多个plc被带入工厂时，需要相互连接。这些可能很难创建，并且通常需要通过通信协议进行数据映射。可以实现集成，但是当对PLC进行更改时，可能会导致两个PLC不再按预期通信，因为数据映射受到了影响，用户可能会遇到挑战。DCS不需要映射，配置更改是一个简单的过程，因为控制器是系统的本机控制器。

功能:一些行业和设施需要历史学家、精简的报警管理和具有通用用户界面的中央控制室。有些还需要管理执行系统(MES)集成、高级控制和资产管理。DCS最适合这种情况，因为它内置了这些应用程序(参见图2)，这使得添加到自动化项目很容易，而不需要单独的服务器或增加集成成本。这更具成本效益，提高了生产力，降低了风险。

高可用性:考虑对高控制系统可用性的需求——意外控制器故障的风险和后果是什么?如果用户可以接受故障，而不会对生产或安全造成重大影响，则PLC工作良好。如果需要高的进程可用性，DCS提供简单且具有成本效益的冗余选项(参见图3)。

生命周期投资回报:不同行业对设施的期望各不相同。plc为不需要与其他过程域集成的小型和非扩展过程提供了出色的ROI。虽然DCS可能具有较高的安装成本，但整个生命周期的成本以及由此带来的生产和安全方面的增加在系统的生命周期中为自己买单。

自动化的策略

平衡短期需求与长期愿景对于业务的确定性至关重要。当自动化策略与您的业务需求相一致时，平台(无论是PLC还是dcs)都能满足集成需求和所需功能等标准。每个平台提供的价值将改善工厂的运营和维护方式。

鲍勃Halgren，艾默生DCS战略经理。由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

更多的建议

关键概念

可编程逻辑控制器(plc)主要为离散工业设计，而分布式控制系统(dcs)主要为过程工业设计。

plc是最好用于短期应用，而dcs最好用于长期应用。

几种方法可以确定是PLC还是DCS最适合某个操作。

考虑一下这个

什么步骤你用什么来决定操作是使用DCS还是PLC ?

在线额外

参见下面链接的有关dcs和plc的文章。

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