ICS系統
ISC即工業控制系統
常見的有:
- 監控和數據采集系統 SCADA
- 可編程控制器 PLC
- 分布式控制系統 DCS
- 過程控制系統:PCS
- 遠程終端單元 RTU
具體作用:
- 可編程控制器PLC和遠程終端單元RTU主要用戶獲取設備狀態
- 可編程控制器PLC也可以用於設備的本地控制
- 分布式控制器DCS通常用於局域網內生產過程的整體控制
- 監控和數據采集系統SCADA主要從可編程控制器PLC和遠程終端單RTU元監控和采集數據
監控和數據采集系統SCADA
- SCADA可以應用於電力、石油、化工等領域的數據采集於監視控制以及過程控制等諸多領域
- 在電力系統中,SCADA應用最為廣泛
分布式控制系統DCS
- 分散控制系統是以微處理器為基礎,采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協調的設計原則的新一代儀表控制系統。集散控制系統簡稱DCS,也可直譯為“分散控制系統”或“分布式計算機控制系統”。
- 它采用控制分散、操作和管理集中的基本設計思想,采用多層分級、合作自治的結構形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在電力、冶金、石化等各行各業都獲得了極其廣泛的應用。
控制系統的結構從最開始的CCS(計算機集中控制系統)=> DCS(分布式控制系統)=>FCS(現場總線控制系統)
現場總線控制系統FCS是基於網絡化,標准化,開放歷年發展的最新的架構
現場總線控制系統(Fieldbus Control System,FCS)是分布控制系統(DCS) 的更新換代產品,並且已經成為工業生產過程自動化領域中一個新的熱點。現場總線技術是20 世紀90年代興起的一種先進的工業控制技術,它將現今網絡通信與管理的觀念引入工業控制領域。從本質上說,它是一種數字通信協議,是連按智能現場設備和自動化系統的數字式、全分散、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。它是控制技術、儀表工業技術和計算機網絡技術三者的結合,具有現場通信網絡、現場設備互連、互操作性、分散的功能塊、通信線供電和開放式互連網絡等技術特點。這些特點不僅保證了它完全可以適應工業界對數字通信和自動控制的需求,而且使它與Internet 互連構成不同層次的復雜網絡成為可能,代表了今后工業控制體系結構發 展 的一種方向。
發展歷程
- 計算機集中控制系統CCS:基於主機的集中模式,由強大的主機完成幾乎所有的計算和處理任務,用戶和主機的交互很少
- 分布式控制系統DCS:基於集中管理和分散控制的模式。封閉式系統,新的結構利用冗余、容錯等技術實現了高可靠性。
- 現場總線控制系統FCS:基於數據總線的模式。開放式系統,因存在總線標准,易拓展,全數字化,數據總線大幅度提高數據傳輸能力。
可編程控制器PLC
PLC本質上是一種專用於與工業控制的計算機,其硬件結構基本與微型計算機相同:
PLC工作原理
主要功能
- 運算功能:PLC已經具有高級數學和模擬量的PID功能
- 控制功能:控制功能包括順序控制(開關量控制)、過程控制(模擬量控制)、運動控制(脈沖量控制)和信息控制遠程控制
- 通信功能:大中型可編程邏輯控制器系統應支持多種現場總線和標准通信協議(TCP/IP),同時還應該支持的通信接口應包括串行和並行通信接口,RIP通信接口,常用DSC接口等
- 編程功能: 支持編制用戶自定義程序,支持C、basic語言
- 診斷功能:硬件和軟件的爭端。硬件診斷通過永健的邏輯判斷確定硬件的故障位置,軟件爭端非內診斷和外診斷
- 處理速度:從實時性要求來看,處理速度應該越快越好,如果信息持續時間小於掃描時間,則可編程邏輯控制器將掃描不到該信號,造成信號數據的丟失
遠程終端單元RTU
遠程終端單元( Remote Terminal Unit,RTU),一種針對通信距離較長和工業現場環境惡劣而設計的具有模塊化結構的、特殊的計算機測控單元,它將末端檢測儀表和執行機構與遠程調控中心的主計算機連接起來,具有遠程數據采集、控制和通信功能,能接收主計算機的操作指令,控制末端的執行機構動作。
RTU可以用各種不同的硬件和軟件來實現,取決於被控現場的性質、現場環境條件、系統的復雜性、對數據通信的要求、實時報警報告、模擬信號測量精度、狀態監控、設備的調節控制和開關控制。由於各制造商采用的數據傳輸協議、信息結構和檢錯技術不同,各制造廠家一般都生產SCADA系統中配套的專用RTU。
PCL與RTU區別
- 通訊能力不同:PLC一般單片機使用,RTU一般能支持很好的無線通訊設備
- 功能不同:PLC一般用於室內的生產線或站控制系統。RTU用於室外生產控制設備