機(jī)電行業(yè)的朋友經(jīng)常會(huì)遇到這個(gè)問(wèn)題，如何選擇合適的PLC？是不是越高檔的PLC就越好？可靠性？穩(wěn)定性？信息安全？網(wǎng)絡(luò)連通能力……

常常聽說(shuō)西門子、施耐德、AB是三大高端PLC品牌，那么這里的高端是指什么呢？嚴(yán)苛環(huán)境還是高速、高性能？所謂的高端PLC，究竟“高”在哪里？

那么，如何選擇才是最佳方案？

1工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信息采集和通信管理PLC

我們知道，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有兩類測(cè)控系統(tǒng)。一類叫做生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱DCS；一類叫做供電設(shè)備和電力測(cè)控系統(tǒng)，叫做SCADA。

下圖是ABB的中檔PLC的技術(shù)說(shuō)明，可以看到其中的通信接口及規(guī)約。

例如某工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有一臺(tái)水泵。監(jiān)視和控制這臺(tái)水泵的流量、壓力等參數(shù)屬于DCS的范疇。目前測(cè)控參數(shù)大多利用變頻器來(lái)執(zhí)行。DCS監(jiān)視變頻器的上傳的參數(shù)信息，并實(shí)時(shí)地發(fā)布調(diào)控命令給變頻器；對(duì)于拖動(dòng)這臺(tái)水泵的高壓電機(jī)本身的工作參數(shù)，以及各種供配電的開關(guān)電器，其測(cè)控就屬于SCADA。

生產(chǎn)過(guò)程參量的變化相對(duì)緩慢，且干擾也較弱。例如流量、溫度、壓力、物料等等，其變化周期為一般為數(shù)秒，甚至更長(zhǎng)；電力測(cè)控過(guò)程的參量的變化快速，干擾強(qiáng)烈。例如開關(guān)電器的開合、電壓尖峰突變、電流突變和短路電流沖擊等等。在這些過(guò)程中，變化周期一般短于1秒，甚至短于5毫秒。

生產(chǎn)過(guò)程參量的不管是SCADA還是DCS，在現(xiàn)場(chǎng)都有PLC柜，目的是采集信息，并執(zhí)行通信管理和信息交換的任務(wù)。

我的工作屬于SCADA，我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)一定會(huì)配套通信管理機(jī)。開始我們使用一般的PLC，結(jié)果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題百出，且集中在內(nèi)存分配、通信程序中斷處理等問(wèn)題上，有時(shí)甚至?xí)詣?dòng)復(fù)位重啟，給現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)巨大的顛覆性的沖擊。

另外，PLC的EMC等級(jí)特別重要。不少低檔的PLC，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，特別是在變電站高電磁環(huán)境下，甚至?xí)l(fā)生損毀和自燃。

所以，在這種工作條件下，必須采用中檔的PLC。此類PLC的通信接口和通信速率要足夠，電源的抗擾能力也要足夠。

2互投冗余系統(tǒng)

所謂互投冗余，指的是兩臺(tái)PLC的CPU同時(shí)工作，一臺(tái)主用，一臺(tái)備用。一旦主CPU死機(jī)，備用CPU必須無(wú)縫切換。

此類PLC常用于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子測(cè)控。

大家都知道交流電的頻率是50赫茲，可想而知發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速有多快。執(zhí)行測(cè)控的PLC，若一旦出現(xiàn)CPU死機(jī)，則必須在幾個(gè)時(shí)鐘周期由備用CPU替換。

這種雙CPU的PLC屬于高檔PLC，也叫做PLC的硬件冗余。

PLC也有軟件冗余，它可以工作在速度較低的環(huán)境下。例如ABB在地鐵工程中為車站配電室（供電配電室、環(huán)控配電室、牽引配電室）配套的PLC冗余一般為軟件冗余。即便它的速度較慢，但也必須采用中檔的PLC。

在這里，AB的PLC用的特別多。AB的PLC見下圖：

從這兩個(gè)例子我們看到，采用什么檔次的PLC，完全由控制對(duì)象的工作特性以及它的工作環(huán)境來(lái)決定。與設(shè)計(jì)工程師的個(gè)人愛好無(wú)關(guān)。

也因此，審查和確定某款PLC，不但要從它的樣本參數(shù)看，還要看它的型式試驗(yàn)參數(shù)，特別是EMC性能、系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

3DCS，PLC,SCADA之間的區(qū)別和聯(lián)系

DCS，PLC，SCADA是不同的東西，不同的概念，基本沒(méi)有相互之間的從屬關(guān)系。

DCS，演化的過(guò)程是從氣動(dòng)單元組合儀表，進(jìn)化到電動(dòng)單回路控制器，再到DCS。針對(duì)的是工藝過(guò)程控制（processcontrol)。中間短暫的有過(guò)集中控制的概念，但發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)集中了，不能接受，就發(fā)展了DCS，分散控制系統(tǒng)DistributedControlSystem.硬件結(jié)構(gòu)是現(xiàn)場(chǎng)儀表，接線箱，編組柜（有時(shí)沒(méi)有），I/O卡件柜，控制器柜（有時(shí)和I/O卡件柜合并），電源柜，繼電器柜，安全柵柜（針對(duì)本安系統(tǒng)），等?，F(xiàn)在的DCS系統(tǒng)也可以完成邏輯判斷，順控等功能。DCS通常還會(huì)有和其他PLC，SIS，上位數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等的通訊接口。

PLC，演化的過(guò)程是從固態(tài)邏輯，到繼電器組，到可編程邏輯控制器ProgrammableLogicController。它的初衷正如它的名字，處理邏輯判斷，順控，batch等。后來(lái)才擴(kuò)展出PID控制（能做一部分DCS的事情）。PLC的演進(jìn)說(shuō)的不一定準(zhǔn)確，但是和DCS的區(qū)別還是明確的，不會(huì)有大型化工裝置用PLC做核心的工藝控制，只會(huì)用SIL認(rèn)證的PLC做SIS，以及一些設(shè)備包的單獨(dú)控制。

SCADA，像它的名字一樣，主要用作數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。比如化工廠電氣專業(yè)MCC系統(tǒng)自己的監(jiān)控系統(tǒng)。再比如油氣長(zhǎng)輸管線沿途各加壓調(diào)壓站門站會(huì)通過(guò)SCADA系統(tǒng)把數(shù)據(jù)集中到一個(gè)控制中心。最主要的區(qū)別是它意在信息收集和顯示，而PLC和DCS更要輸出控制信號(hào)。對(duì)SCADA不算熟悉。

PLC和DCS是兩個(gè)不同來(lái)源，有不同特長(zhǎng)的東西，雖然發(fā)展至今已有互相滲透的情況，但使用范圍還是有很大區(qū)別的。