PLC、FCS、DCS三大控制系统区别

　　三、设计、投资及使用

　　上述的比较偏重于纯技术性的比较，以下比较拟加入经济因素。

　　比较的前提是DCS系统与典型的，理想的FCS系统进行比较。为什么要做如此的假设?作为DCS系统发展到今天，开发初期提出的技术要求已满足并得到了完善，目前的状况是进一步提高，因此也就不存在典型、理想的说法。而作为FCS系统，20世纪90年代刚进入实用化，作为开发初期的技术要求：兼容开放、双向数字通信、数字智能现场装置、高速总线等，目前还不理想，有待完善。这种状态与现场总线国际标准的制定不能说没有关系。过去的十多年，各总线组织都忙于制定标准，开发产品，占领更多的市场，目的就是要挤身国际标准，合法的占领更多的市场，现在有关国际标准的争战已告一段落，各大公司组织都已意识到，要真正占领市场，就得完善系统及相关产品。我们可以做这样的预测，不久的将来，完善的现场总线系统及相关产品必将成为世界现场总线技术的主流。

　　具体比较：

　　(1)DCS系统是个大系统，其控制器功能强而且在系统中的作用十分重要，数据公路更是系统的关键，所以，必须整体投资一步到位，事后的扩容难度较大。而FCS功能下放较彻底，信息处理现场化，数字智能现场装置的广泛采用，使得控制器功能与重要性相对减弱。因此，FCS系统投资起点低，可以边用、边扩、边投运。

　　(2)DCS系统是封闭式系统，各公司产品基本不兼容。而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。

　　(3)DCS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。而FCS系统是全数字化，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%.

　　(4)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。

　　(5)DCS系统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，由于自身的致病弱点，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系统采用全数字化技术，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系统采用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)进行诊断、维护和组态。FCS系统的这点优越性是DCS系统无法比拟的。

　　(6)FCS系统由于信息处理现场化，与DCS系统相比，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，有专家认为可以省去60%.

　　(7)与(6)同样理由，FCS系统可以减少大量电缆与敷设电缆用的桥架等，同时也省去了设计、安装和维护费用，有专家认为可以省去66%.

　　对于(6)、(7)两点应补充说明的是，采用FCS系统，节省投资的效果是不用怀疑的，但是否如有的专家所说达66%.这些数字在多篇文章中出现，编者认为这是相互转摘的结果，目前还未找到这些数字的原始出处。因此，读者在引用数字时要谨慎。

　　(8)FCS相对DCS组态简单，由于结构、性能标准化，便于安装、运行、维护。

　　(9)用于过程控制的FCS设计开发要点。这一点并不作为DCS比较，只是说明用于过程控制或者说用于模拟连续过程类的FCS在设计开发中应重点考虑的问题。

　　①要求总线本安防爆功能，而且是头等重要的。

　　②基本监控如流量、料位、温度、压力等变化是缓慢的，而且还有滞后效应，因此，节点监控并不需要快电子学的响应时间，但要求有复杂的模拟量处理能力。这一物理特征决定了系统基本上多采用主——从之间的集中轮询制，这在技术上是合理的，在经济上是有利的。

　　③流量、料位、温度、压力等参数的测量，其物理原理是古典的，但传感器，变送器及控制器应向数字智能化发展。

　　④作为针对连续过程类及其仪器仪表而开发的FCS系统，应侧重于低速总线H1的设计完善。