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數(shù)據(jù)通訊交換 數(shù)據(jù)通訊交換主要是指控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)交換形式。在這個方面DCS有著先天的優(yōu)勢。集散系統(tǒng)的“分散”主要體現(xiàn)在獨立的控制器上,“集中”主要體現(xiàn)在具有完整數(shù)據(jù)的人機交互裝置上,而將分散和集中連接成集散系統(tǒng)的正是網(wǎng)絡(luò)。因此,從DCS發(fā)展的早期,網(wǎng)絡(luò)就成為了DCS生產(chǎn)廠家的核心技術(shù)方向,冗余技術(shù)、窄帶傳輸技術(shù)都是DCS廠家最早研發(fā)或應(yīng)用成功的。PLC主要是按照獨立裝置來設(shè)計的,其 “網(wǎng)絡(luò)”實際上是串行通訊。 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,從形式上拉平了DCS和PLC網(wǎng)絡(luò)方面的差距。從表面上看很多DCS和PLC都應(yīng)用了工業(yè)以太網(wǎng),但是其實質(zhì)上的差距卻依然存在。以很多PLC采用的MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通訊協(xié)議,不是網(wǎng)絡(luò),大家都沒有疑問;MODBUS-TCP是網(wǎng)絡(luò)嗎?很多人就有疑問了。仔細分析,MODBUS-TCP是將MODBUS通訊協(xié)議加載到以太網(wǎng)的TCP協(xié)議之上的一種通訊方式,它雖然具有了網(wǎng)絡(luò)的外形,但依然是一主多從的管理方式,數(shù)據(jù)表的傳輸結(jié)構(gòu)。而DCS呢,以NT6000的ELIN網(wǎng)為例,雖然也是基于工業(yè)以太網(wǎng)的,但其應(yīng)用層協(xié)議是積累了近30年的無主令牌LIN網(wǎng)協(xié)議,在1M的OLIN,2.5M和20M的ARCNET上都有長期成功的應(yīng)用。ELIN網(wǎng)上,各站平等,不存在主要管理站。而且數(shù)據(jù)通訊是以模塊為單位的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)管理能力非數(shù)據(jù)表方式可比。 以PID模塊為例,其中的基本數(shù)據(jù)有PV、SP、OP,采用數(shù)據(jù)表的傳輸方式,你必須先定義PV、SP、OP的數(shù)據(jù)地址為01、02、03,其它的站也以數(shù)據(jù)表的方式接收數(shù)據(jù),但是01是什么數(shù)據(jù)?02是什么數(shù)據(jù)?必須通過數(shù)據(jù)定義表才能還原。數(shù)據(jù)表的管理方式煩瑣易錯,一個大型系統(tǒng)的上萬點數(shù)據(jù)采用這個方式,平鋪在數(shù)據(jù)表中進行管理,是非??膳碌?。而NT6000DCS以模塊為單位的結(jié)構(gòu)化管理,將一個PID作為一個模塊進行處理,要訪問其PV值,首先訪問其模塊,以PID.PV的形式來管理。這就將所有平鋪的數(shù)據(jù),分類歸屬集中到一個個小盒子中,按模塊.分量的方式進行管理,管理的效率大大提高。 PLC數(shù)據(jù)通訊交換的問題,主要源于PLC長期以來做為一個獨立裝置在發(fā)展,沒有系統(tǒng)概念;而且主要應(yīng)用在小型控制系統(tǒng)中,問題暴露得并不明顯,所以發(fā)展較慢。目前也有一些大型PLC在這個方面有所提高,但是要達到DCS的水平還需要一個相當長的過程。 2.3、組態(tài)維護功能 組態(tài)維護功能包括邏輯組態(tài)、下載修改、運行調(diào)試、遠程診斷等。 早期,PLC以梯形圖為主,DCS以模塊功能圖為主。經(jīng)過多年的發(fā)展,國際電工委員會通過IEC1131-3標準規(guī)定了五種編程語言,目前主流的DCS和PLC都表示符合這個標準,支持其中的幾種或全部編程語言。從開發(fā)效率和程序可讀性來考慮,模塊功能圖和順序功能圖越來越成為主要的編程方式,梯形邏輯和結(jié)構(gòu)化文本成為了自定義模塊的開發(fā)工具。大型PLC在組態(tài)方式上越來越像DCS,差距在逐漸縮小,而小型PLC仍然以梯形圖為主。 DCS經(jīng)過多年的發(fā)展,積累了大量的高級算法模塊。例如NT6000具有的設(shè)備級模塊,在一個模塊中集中完成了面向設(shè)備的基本控制和故障報警功能,在網(wǎng)絡(luò)通訊中也已此模塊為單位進行傳遞,大大提高了軟件開發(fā)的效率。一個設(shè)備極模塊相當于0.5K的梯形圖邏輯量,PLC要完成同樣的功能,就要煩瑣得多了。 在下載修改、運行調(diào)試、遠程診斷方面,PLC缺乏解決方案。而DCS從一設(shè)計之初就是從系統(tǒng)需要的角度出發(fā)的,有著多年積累的完善的解決方案。
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