工業(yè)控制系統(tǒng)

工業(yè)控制系統(tǒng)(ICS)(也稱工業(yè)自動化與控制系統(tǒng)）是各式各樣控制系統(tǒng)類型的總稱，是由各種自動化控制組件以及對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)測的過程控制組件，共同構(gòu)成的確保工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施自動化運(yùn)行、過程控制與監(jiān)控的業(yè)務(wù)流程管控系統(tǒng)。

工業(yè)控制系統(tǒng)涵蓋了多種類型的控制系統(tǒng)，其中較常見又容易混淆的控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）。那么，SCADA、DCS和PLC三者之間有何區(qū)別呢？

DCS

DCS系統(tǒng)，即分布式控制系統(tǒng)，主要是用于在同一地理位置環(huán)境下，控制生產(chǎn)過程的系統(tǒng)。

DCS系統(tǒng)采用集中監(jiān)控的方式協(xié)調(diào)本地控制器以執(zhí)行整個生產(chǎn)過程。通過模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)，DCS減少了單個故障對整個系統(tǒng)的影響。在許多現(xiàn)代化系統(tǒng)中，DCS系統(tǒng)與企業(yè)系統(tǒng)之間設(shè)置接口以便能夠?qū)⑸a(chǎn)過程體現(xiàn)在業(yè)務(wù)整體運(yùn)作中。

DCS系統(tǒng)常用于煉油、污水處理廠、發(fā)電廠、化工廠和制藥廠等工控領(lǐng)域。這些系統(tǒng)通常用于過程控制或離散控制系統(tǒng)。

SCADA

SCADA系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，是工業(yè)控制的核心系統(tǒng)，主要是用于控制分散的資產(chǎn)以便進(jìn)行與控制同樣相同重要的集中數(shù)據(jù)采集。

SCADA系統(tǒng)集成了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和HMI軟件，以提供集中的監(jiān)視和控制，以便進(jìn)行過程的輸入和輸出。SCADA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)用來收集現(xiàn)場信息，將這些信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)，并且用圖像或文本的形式顯示這些信息。因此，操作員可以從集中的位置實(shí)時(shí)地監(jiān)視和控制整個系統(tǒng)，根據(jù)每個系統(tǒng)的復(fù)雜性和相關(guān)設(shè)置，控制任何一個單獨(dú)的系統(tǒng)，自動執(zhí)行相關(guān)操作或任務(wù)，這也可以由操作員命令來自動執(zhí)行。

SCADA系統(tǒng)主要是用于分布式系統(tǒng)，如水處理、石油天然氣管道、電力傳輸和分配系統(tǒng)、鐵路和其他公共運(yùn)輸系統(tǒng)。

PLC

PLC系統(tǒng)，即可編程邏輯控制器。PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。國際電工委員會（IEC）頒布了對PLC的規(guī)定：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

在工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，PLC作為重要的控制部件，通常應(yīng)用在SCADA和DCS系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的具體操作與工藝控制，通過回路控制提供本地的過程管理。

在SCADA系統(tǒng)中，PLC的功能與RTU（即遠(yuǎn)程終端單元）一樣。當(dāng)用于DCS系統(tǒng)時(shí)，PLC被用作具有監(jiān)視控制計(jì)劃的本地控制器。同時(shí)，PLC也常被用作重要部件配置規(guī)模較小的控制系統(tǒng)。PLC具有用戶可編程存儲器用于保存實(shí)現(xiàn)特定功能的指令，如I/O控制、邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)、PID控制、通信、算術(shù)、數(shù)據(jù)和文件處理等。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，PLC也由封閉的私有通訊協(xié)議轉(zhuǎn)而使用開放的公共協(xié)議，大幅度提高了系統(tǒng)的兼容性，方便了系統(tǒng)的維護(hù)與更新。

總結(jié)

由上述內(nèi)容很容易看出：

SCADA，DCS是一種概念，而PLC是一種產(chǎn)品，三者不具可比性：

1、PLC是一種產(chǎn)品，由它可以構(gòu)成SCADA，DCS；

2、DCS是過程控制發(fā)展起來的，PLC是繼電器—邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展起來的；

3、PLC是設(shè)備，DCS，SCADA是系統(tǒng)。

狹義地說，DCS主要用于過程自動化，PLC主要用于工廠自動化（生產(chǎn)線），SCADA主要針對廣域的需求，如油田，綿延千里的管線。如果從計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的角度來說，它們是統(tǒng)一的，之所以有區(qū)別，主要在應(yīng)用的需求，DCS常常要求高級的控制算法。如在煉油行業(yè)，PLC對處理速度要求高，因?yàn)榻?jīng)常用在聯(lián)鎖上，甚至是故障安全系統(tǒng)，SCADA也有一些特殊要求，如振動監(jiān)測，流量計(jì)算，調(diào)峰調(diào)谷等等。

因此，也可以簡單的認(rèn)為：

SCADA是調(diào)度管理層

DCS是廠站管理層

PLC是現(xiàn)場設(shè)備層