试比较DDC.SCC.DCS.FCS的各自特点

试比较DDC.SCC.DCS.FCS的各自特点,第1张

上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统,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。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点,正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。现场总线控制系统的出现,将给自动化领域带来又一次革命,其深度和广度将超过历史的任何一次,从而开创自动化的新纪元。 在有些行业,FCS是由PLC发展而来的;而在另一些行业,FCS又是由DCS发展而来的,所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析,指出它们之间的渊源及发展方向。 2.PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点 目前,在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之谓工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS和FCS。它们各自的基本特点如下: 2.1 PLC (1)从开关量控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的。 (2)连续PID控制等多功能,PID在中断站中。 (3)可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。 (4)也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。 (5)PLC网格既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。 (6)大系统同DCS/TDCS,如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。 (7)PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4、S5、S6、S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。 (8)主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。 (9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。 2.2 DCS或TDCS (1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication,Computer, Control、CRT)技术于一身的监控技术。 (2)从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。 (3)PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。 (4)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。 (5)模拟信号,A/D—D/A、带微处理器的混合。 (6)一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN。 (7)DCS是控制(工程师站)、 *** 作( *** 作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。 (8)缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互 *** 作,大DCS系统是各家不同的。 (9)用于大规模的连续过程控制,如石化等。 (10)制造商:Bailey(美)、Westinghous(美)、HITACH(日)、LEEDS & NORTHRMP(美)、SIEMENS(德)、Foxboro(美)、ABB (瑞士)、Hartmann & Braun(德)、Yokogawa(日)、Honewell(美国)、Taylor(美)等。 2.3 FCS (1)基本任务是:本质(本征)安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。 (2)全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。 (3)用两根线联接分散的现场仪表、控制装置、PID与控制中心,取代每台仪器两根线。 (4)在总线上PID与仪器、仪表、控制装置都是平等的。 (5)多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变量、单点、并行、模拟系统。 (6)是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。 (7)用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。 (8)由现场电脑 *** 纵,还可挂到上位机,接同一总线的上一级计算机。 (9)局域网,再可与internet相通。 (10)改变传统的信号标

DDC是直接数字控制器,PLC是可编程序控制器;

DDC内部固化了基本应用功能程序,无需二次开发编程即可完成基本应用功能,也能进行二次开发应用程序,PLC内部内部没有固化基本应用功能程序,所有应用功能程序必须由用户根据要求自行编制;

DDC只能完成功能较为简单控制对象的控制,使用简单,维护方便,PLC可以完成十复杂的现场应用,学习、使用和维护也较难;

DDC是满足楼宇自控BA系统需求的专用控制器,主要用看来控制楼宇内的空调、阀门和水泵,PLC是满足现代工业自动化FA需求可进行各种不同复杂程度的机器设备、生产线和测试装置的逻辑控制、过程控制和数据采集。

PLC可替代DDC系统的所有功能,DDC不能替代PLC的大多数应用。

一、什么是PLC与DDC
(1)PLC的工作原理
PLC即可编程控制器(Programmable logic controller),定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算 *** 作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和运算等 *** 作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
(2)DDC的工作原理
DDC即直接数字控制器,其中“数字”的含义是控制器利用数字电子计算机实现其功能要求;“直接”说明该装置在被控设备的附近,无需再通过其他装置即可实现控制器对被控设备的测控功能。
二、PLC与DDC的区别
1结构差别:
DDC是一种“分散式控制系统”,组成的系统是分层的结构,可以实现点对点的通讯,而PLC只是一种控制“装置”,常用于生产线上某个部位的控制,组成的系统通过特有协议的现场总线连接,PLC通过上位机与其他PLC通讯;两者是“系统”与“装置”的区别。
2应用领域:
DDC是由PLC发展而来的,PLC是专门应用在工业自动化方面的,在国内几乎全部的工业生产流水线控制系统,火力发电厂控制系统,钢铁厂控制系统都是应用了PLC系统,目前也有相当一部分楼控系统也应用了PLC。
楼宇自控DDC是生产厂家根据楼宇自控特点从PLC发展而来的,与PLC的区别其实只是在其内部固化了一部分程序,但同时也缺少的PLC的灵活性和应对复杂电磁干扰环境的能力。
3协议差别:
DDC系统一般支持多种协议标准,集成接口丰富,集成第三方设备的能力很强,系统自身的扩展性与开放性更好;而PLC因为基本上都为个体工作,其在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议一般是专有的现场总线标准,与第三方设备的集成能力相对较差。
4软件特性:
DDC系统的上位机软件多为专用软件,其实从另一个侧面说明其不兼容,每个厂家的软件都有不一样,而且很多是英文的,这对技术员来讲更是恶梦的开始。而PLC系统上位机软件既可是专用软件,又可是通用组态软件,现在国内通用组态软件都是纯中文的,组态灵活方便。通用组态软件能应对复杂的工业控制系统,对区区楼控又何在话下。
再说无论是PLC系统还是DDC系统的调试都是有专业调试人员完成组态,再培训业主 *** 作管理,对业主来讲其实是一样的,反观通组态软件既能实现专业软件的所有功能,又能实现专业软件很多不能实现的功能(如高仿真界面、人声报警、用户定制功能等)。
5扩展性:
谁都知道PLC系统是通用性、开放性系统。现阶段大多数PLC系统与大多数DDC系统 *** 作员站之间用的都是TCP/IP协议,都可以做到有网络就可接入。而目前DDC系统软件按用户数收取昂贵费用,令大部分已完工的楼控系统对分控 *** 作站想要而不敢想啊!PLC系统正好有此优势。
6专业性:
PLC(如常用的西门子S7200和S7300)是通用的工控产品,没有内置经过严格实验的能源管理及节能程序;需要非常专业的设计人员做大量的现场调试工作,调试周期长。
DDC固化专业版软件,有标准应用程序和经过严格实验的PID算法及能源管理程序等特殊的功能,DDC通常有:峰值负载控制、优化启停控制、优化设备调度、节约能源周期控制、多种空调运行模式、临时计划更换、节假日时间表、基础日历时间表、事件时间表,趋势记录和报表等功能。
7模块化:
PLC还分大、中、小、微PLC,如S7-200属于西门子微型PLC,S7300属于西门子较低性能系列,可以带的点数很有限,组成的网络规模有限,不易扩展。DDC有多种模块化系列可以选择,适合不同的空调工艺,IO点数配比合理,有适当冗余。
8安全性:
DDC出现故障时,可在线更换,不影响本网络上其他DDC的网络通讯,DDC自身可以独立工作,中央 *** 作站可以在不需要时停机,保证整个系统的安全可靠。PLC单元模块发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行更换维护并需重新编程,PLC依靠上位机工作。

DDC控制器的软件通常包括基础软件、自检软件和应用软件三大块。其中基础软件是作为固定程序固化在模块中的通用软件,通常由DDC生产厂家直接写在微处理芯片上,不需要也不可能由其它人员进行修改。各个厂家的基础软件基本上是没有多少差别的。设置自检软件和保证DDC控制器的正常运行,检测其运行故障,同时也可便于管理人员维修。应用软件是针对各个可调设备的控制内容而编写的,因此这部分软件可根据管理人员的需要进行一定程度的修改。它通常包括以下几个主要功能: 它包括运行控制(自动或编程设定可调设备在工作日和节假日的启停时间和运行台数)、能耗记录(记录瞬时和累积能耗以及可调设备的运行时间)、焓值控制(比较室内外空气焓值来控制新回风比和进行工况转换)。
评价一个DDC控制器的功能主要看其容量和配套的软件。DDC控制器的容量是以其所包含的控制点的数量来衡量的,即其可接受的输入信号或可发出输出信号的功能和数量。也就是说其有几个模拟量输入点,几个开关量输入点,有多少个模拟量输出点和多少个开关量输出点。点数多少是评价一个DDC控制器的重要指标,一般来讲点数越多表明其功能越强,可控制和管理的范围越大,当然其价格也就越高。

DDC英文是digital
display
channel,翻译出来就是数据显示通道。那么是什么是数据显示通道呢它是将主机和显示器连接起来的一个信息通道,是将显示器上面的物理数据直接传输到主机上。说到DDC还有一种好处就是在直接对显示器进行即插即用功能, *** 作系统直接获取显示器和显卡的信息反应到主机上面。同时自动匹配显示器的最佳设置,让显示器达到最好的效果。
那么有的显示器上上支持DDC/CI协议又是什么呢
所谓的DDC/CI协议就是当用户需要对显示器上面的各项设置和色彩调节上面进行调节的话可以直接通过鼠标和人性化的软件界面来进行 *** 作。而相对于以前的OSD菜单 *** 作的话,就要方便的多。一般的品牌显示器上都具有打开和调节DDC/CI菜单的功能按钮。如下图所示:
在显示器上,Vista的基本要求是有数字接口,支持DDC/CI
11协议和HDCP这样的数字版权技术。通过Vista认证,显示器上的硬件和软件功能都会有一些提升,数字接口在今天主流的液晶显示器都具有,目前多是DVI接口,而未来可能会过渡到HDMI接口。

国产ddc控制器可以使用多种调试软件进行调试,其中比较常用的有Proview、Protuner、Codevision等。这些软件可以用于调试控制器的程序、参数和信号等各个方面,帮助用户快速定位和解决问题。在使用调试软件时,需要注意以下几点:首先,要根据具体的控制器型号选择对应的软件;其次,要根据实际情况选择调试模式,并按照软件提供的指引进行调试;最后,要注意保持控制器和计算机之间的通讯正常,确保调试顺利进行。

二种意思。

1杜威十进分类法(Dewey Decimal Classification,DDC)是广为全球各地图书馆使用的分类法。

2直接数字控制系统(Direct Digital Control简称DDC),计算机通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(DI)采集实时数据,然后按照一定的规律进行计算,最后发出控制信号,并通过模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)直接控制生产过程

一、杜威十进分类法

杜威十进分类法(Dewey Decimal Classification,DDC)是广为全球各地图书馆使用的分类法。这个分类系统最早在1873年时Melvil Dewey有此分类构想,而于1876年正式出版,定名为《A Classification and Subject Index for Cataloging and Arranging the Books and Pamphlets of a Library》;1885年出版的第二版更名为《Decimal Classification and Related Index》,最新一版则为2003年7月所出版的第二十二版,简称DDC 22。目前,负责DDC的维护由 (DDC) (EPC)负责,而网站资料的更新维护与出版工作则是OCLC。

DDC是用传统的学科来分类,总共以10个主要的学科(main classes)来涵括所有的知识体系,每个大类下细分10类(divisions),接着又再分成10小类(sections)。DDC中每个学科都会给予特定范围的数字来表示,它的十个大类(main classes)分别是:

000 Computers, information, & general reference计算机、信息及总类

100 Philosophy & psychology哲学及心理学

200 Religion宗教学

300 Social sciences社会科学

400 Language语言学

500 Sciences科学

600 Technology科技

700 Arts & recreation艺术及娱乐

800 Literature文学

900 History & geography历史及地理学

第二层的分类有100个divisions,是以三个数字中的第二个数字表示,例如:500表示科学,510则表示数学、520是天文学、530则是物理学。第三层的分类则有1000个sections,是以三个数字中的第三个数字表示。举例言,530表示物理学,而其下的531则是古典力学、532是流体力学,而533则是气体力学。在这种分类精神下,可以得知DDC的类目间是有层级关系的,因此在书架上置于相邻的资料,都可知道他们在内容是相关的。

DDC除了主要的分类表外,另有六个复分表,包括:(1)Standard Subdivisions;(2)Geographic Areas, Historical Periods, Persons;(3)Subdivisions for Individual Literatures, for Specific Literary Forms;(4)Subdivisions of Individual Languages and Language Families;(5)Ethnic and National Groups;(6)Languages。(注:Table 7:Groups of Persons已于DDC 22中删除)

DDC共出版两种纸本型式:完整版及节缩版(Abridged Edition),其中节缩版主要是提供馆藏量低于20,000册的图书馆使用。完整版现在最新版是2003年7月出版的第22版 (DDC 22),共计四大册,内容分为九大部分:第一册中主要是描述22版新增特色、杜威十进分类法简介及使用方法、名词解释及索引、六个复分表及21版与22版异同 之比较;第二册及第三册则是分类法的全文;第四册则是提供相关索引(Relative Index)及实际进行分类时之指引。节缩版目前最新版则是2004年3月出版的第十四版(Abridged Edition 14)。

除了纸本外,DDC于1996-2001年间,另有出版光盘型式的Dewey for Windows,内容每年更新一次,于一月出版。如今,DDC的更新主要是利用网站型式的WebDewey,自1997年上线使用,每季更新一次。同时,OCLC Dewey Services 网站上也会随身提供DDC新增及修订的款目、与LCSH的对照表、相关研究等最新动态消息。

二、直接数字控制系统

DDC控制器

DDC(Direct Digital Control)直接数字控制,通常称为DDC控制器。DDC系统的组成通常包括中央控制设备(集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等)、现场DDC控制器、通讯网络,以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。

简介

它代替了传统控制组件,如温度开关、接收控制器或其它电子机械组件及优于PLC等,特别成为各种建筑环境控制的通用模式。DDC系统是利用微信号处理器来做执行各种逻辑控制功能,它主要采用电子驱动,但也可用传感器连接气动机构。DDC系统的最大特点就是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。同时一个数字控制器可实现多个常规仪表控制器的功能,可有多个不同对象的控制环路。

工作原理

所有的控制逻辑均由微信号处理器,并以各控制器为基础完成。这些控制器接收传感器,常用触点或其它仪器传送来的输入信号,并根据软件程序处理这些信号,再输出信号到外部设备。这些信号可用于启动或关闭机器,打开或关闭阀门或风门,或按程序执行复杂的动作。这些控制器可用手 *** 作中央机器系统或终端系统。

DDC控制器是整个控制系统的核心,是系统实现控制功能的关键部件。它的工作过程是控制器通过模拟量输入通道(AI)和数字量输入通道(DI)采集实时数据,并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号(A/D转换),然后按照一定的控制规律进行运算,最后发出控制信号,并将数字量信号转变成模拟量信号(D/A转换),并通过模拟量输出通道(AO)和数字量输出通道(DO)直接控制设备的运行。


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