谁领风骚——控制硬件

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》2004年第1期 发布时间:2013-01-09
控制硬件领域犹如八仙过海,PLC、DCS、PC-Based、FCS、PAC每一样系统都各显神通,都企图通过自我完善,来扩大在市场中的份额.

近年来,控制硬件领域犹如八仙过海,PLC、DCS、PC-Based、FCS、PAC每一样系统都各显神通,都企图通过自我完善,来扩大在市场中的份额。

PLC是最早出现的一种系统,它于60年代末期在美国首先出现,目的是用来取代继电器,执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能,建立柔性程序控制系统。1976年正式命名,并给予定义:PLC是一种数字控制专用电子计算机,它使用了可编程序存储器储存指令,执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能,并通过模拟和数字输入、输出等组件,控制各种机械或工作程序。经过30多年的发展,PLC已十分成熟与完善,并开发了模拟量闭环控制功能。

随着中国经济的蓬勃发展,PLC市场越来越大,越来越多的目光都转移到这块市场。预计今年PLC市场将达100亿左右。目前国内PLC生产厂约30家,但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品。

自1973年提出第一台以微处理器为基础的控制器以来,PLC逐步完善,并最终形成功能齐全、安全可靠的数字式分散控制系统DCS。目前大的石油化工装置几乎全都是采用国外的DCS,可靠性高和防爆是国外DCS产品独行其道的关键因素,国内外DCS厂商要在同一条起跑线上竞争谈何容易。

一个运用于离散控制,一个运用于过程控制,表面上看,两者也相安无事,其实两者已经在行业内争得头破血流。我们似乎没有必要在文字上做过多的争论,没有必要再去强调谁取代谁。正如目前的DCS与新型的PLC,由于多年的开发研究,在各自保留自身原有的特点外,又相互补充,形成新的系统,现在的DCS已不是当初的DCS,同样如此,新型的PLC也不是开发初期的PLC。

清华大学过程控制研究所的王锦标教授曾经表示:“DCS向前发展,必然就是FCS(现场总线控制系统)。” 我们已经知道有的FCS是由PLC发展而来,而有的FCS是由DCS发展而来,那么,今天FCS已走向实用化。中国中石化公司和英国BP公司合资,在上海建设SECCO石油化工厂,总投资200多亿人民币,全部采用了FCS。这标志着中国的大型企业中,FCS已进入工业实用阶段

PLC和DCS尽管在自动化应用历史上扮演着重要角色,但是其核心技术的局限性表现得越来越明显,硬件架构和软件使用的封闭性是其致命的软肋。后起之秀 PC-Based的发展让自动化领域为之一震。GE Fanuc自动化的产品经理Glenn·Graney说:“两三年前,曾经有过一个PC控制的兴奋期,让人们几乎认为PLC就要被扔到垃圾桶里去了。”可见这些硬件之间的竞争是多么激烈。简称为工业PC的PC-Based采用装配式结构,面向中小型装置。近几年来,研华、凌华、研详、艾雷斯、摩莎的迅速崛起,让人们看到了PC-Based的明天必将更好。

PAC(可编程自动控制器)好像不怎么被人们所关注,让PAC颇有几分黎明前静悄悄的神秘。能够实现多任务环境,设备可以在一个平台上控制运动、驱动、逻辑和过程控制,是PAC区别与PLC之处。从行业应用情况来看,新一代PAC的发展有两个趋势:一是向体积更小、速度更快、功能更强和价格更低的微型化方面发展;二是向大型网络化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面发展。

有一份市场调查报告显示,全球供应商的PLC、DCS、PC-Based三个系统的出货量总计为220亿美元,市场将保持每年平均6.6%的增长率,到2005年将会增加到300多亿美元。面对这么诱人的市场,各个硬件系统的制造商都在加倍完善自己,以分取一份羹。

有很多行业内专家认为,混合控制将是一种很好的发展趋势。基于其市场潜力,混合控制(HCS)已经成为国际自动化领域的热点。它既能完美地实现逻辑及顺序控制,又能很好地完成过程控制,同时还应具有管理功能,且体积小、价格较低、可靠性高。由于混合控制集成了其他控制硬件的很多功能,已经应用到多个领域,目前,它所关注的行业包括制药、食品饮料、水泥、水处理、精细化工等。

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