這些你不知道的控制系統！
讓控制變得更簡單！
夢婷 第31篇文章
題目：
這些你不知道的控制系統！
本文介紹的軟體
PLC
SCADA
DCS
FCS
SCADA
SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的英文縮寫，國內流行叫法為監控組態軟體。從字面上講，它不是完整的控制系統，而是位於控制設備之上，側重於管理的純軟體。SCADA所接的控制設備通常是PLC（可編程式控制制器），也可以是智能表，板卡等
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1.應用領域
電力
冶金
石油
燃氣
化工
鐵路
2.功能
可以對現場的運行設備進行監視和控制，以實現數據採集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能。
3.SCADA系統構成
監控計算機
這是SCADA系統的核心，收集過程數據並向現場連接的設備發送控制命令。 它是指負責與現場連接控制器通信的計算機和軟體，這些現場連接控制器是RTU和PLC，包括運行在操作員工作站上的HMI軟體。
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遠程終端單元
遠程終端單元，也稱為（RTU），連接到過程中的感測器和執行器，並與監控計算機系統聯網。 RTU是「智能I / O」，並且通常具有嵌入式控制功能，例如梯形邏輯，以實現布爾邏輯操作。
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可編程邏輯控制器
也稱為PLC，它們連接到過程中的感測器和執行器，並以與RTU相同的方式聯網到監控系統。 與RTU相比，PLC具有更複雜的嵌入式控制功能，並且採用一種或多種IEC 61131-3編程語言進行編程。
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通信基礎設施
這將監控計算機系統連接到遠程終端單元（RTU）和PLC，並且可以使用行業標準或製造商專有協議。
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人機界面
人機界面（HMI）是監控系統的操作員窗口。它以模擬圖的形式向操作人員提供工廠信息，模擬圖是控制工廠的示意圖，以及報警和事件記錄頁面。 HMI連接到SCADA監控計算機，提供實時數據以驅動模擬圖，警報顯示和趨勢圖。在許多安裝中，HMI是操作員的圖形用戶界面，收集來自外部設備的所有數據，創建報告，執行報警，發送通知等。
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4.常見SCADA編程軟體
紫金橋Realinfo
由紫金橋軟體技術有限公司開發，該公司是由中石油大慶石化總廠出資成立的。
Hmibuilder
由縱橫科技（HMITECH）開發，實用性強，性價比高，市場主要搭配HMITECH硬體使用。
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世紀星
由北京世紀長秋科技有限公司開發。產品自1999年開始銷售。
三維力控
由北京三維力控科技有限公司開發，核心軟體產品初創於1992年。
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組態王KingView
由北京亞控科技發展有限公司開發，該公司成立於1997年。1995年推出組態王1.0版本，在市場上廣泛推廣KingView6.53、KingView6.55版本，每年銷量在10，000套以上，在國產軟體市場中市場佔有率第一。
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MCGS
由北京崑崙通態自動化軟體科技有限公司開發，分為通用版、嵌入版和網路版，其中嵌入版和網路版是在通用版的基礎開發來的［2］ ，在市場上主要是搭配硬體銷售。
易控
易控組態軟體由九思易公司開發。
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態神
態神是由南京新迪生軟體技術有限公司開發，核心軟體產品初創於2005，是首款3d組態軟體
Controx
由北京華富遠科技術有限公司開發，軟體版本分為通用版、嵌入版（CE）、網路版、分散式式版本。
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uScada免費組態軟體
uScada是國內著名的免費組態軟體，是專門為中小自動化企業提供的監控軟體方案。uScada包括常用的組態軟體功能，如畫面組態，動畫效果，通訊組態，設備組態，變數組態，實時報警，控制，歷史報表，歷史曲線，實時曲線，棒圖，歷史事件查詢、腳本控制，網路等功能，可以滿足一般的小型自動化監控系統的要求。軟體的特點是小巧、高效、使用簡單。
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iCentroView
由上海寶信軟體股份有限公司開發。平台支持：許可權管理、冗餘管理、集中配置、預案聯動、多媒體集成、主流通訊協議通訊、GIS等，並擁有自身研發的實時資料庫，為數據挖掘與利用提供必要條件。能夠實現對底層設備的實時在線監測與控制（設備啟停、參數調整等）、故障報警、事件查詢、統計分析等功能。
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QTouch
由著名的QT類庫開發而成，完全具有跨平台和統一工作平台特性，可以跨越多個操作系統，如unix、linux、windows等，同時在多個操作上實現統一工作平台，即可以在windows上開發組態，在linux上運行等。QTouch是HMI/SCADA組態軟體，提供嵌入式linux平台的人機界面產品。
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PLC
PLC編程的應用面廣、功能強大、使用方便，已經成為當代工業自動化的主要裝置之一，在工業生產的所有領域得到了廣泛的使用，在其他領域(例如民用和家庭自動化)的應用也得到了迅速的發展。
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1.PLC特點
配置方便
可接控制系統的需要確定要使用哪家的PLC，那種類型的，用什麼模塊，要多少模塊，確定後，到市場上定貨購買即可。
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安裝方便
PLC硬體安裝簡單，組裝容易。外部接線有接線器，接線簡單，而且一次接好後，更換模塊時，把接線器安裝到新模塊上即可，都不必再接線。內部什麼線都不要接，只要作些必要的DIP開關設定或軟體設定，以及編製好用戶程序就可工作。
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編程方便
PLC的外設很豐富，編程器種類很多，用起來都較方便，還有數據監控器，可監控PLC的工作。使用PLC的軟體也很多，不僅可用類似於繼電電路設計的梯形圖語言，有的還可用BASIC語言、C語言，以至於自然語言。這些也為PLC編程提供了方便。
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維修方便
PLC工作可靠，出現故障的情況不多，這大大減輕了維修的工作量。還因為PLC都設有很多故障提示信號，而且，PLC本身還可作故障情況記錄。所以，PLC出了故障，很易診斷。軟體調試好後不會出故障，再多隻要依據使用經驗進行調整，使之完善就是了。
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改用方便
PLC用於某設備，若這個設備不再使用了，其所用的PLC還可給別的設備使用，只要改編一下程序，就可辦到。
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2.常見PLC編程軟體
PLC編程軟體(BAPS-SP)
BAPS-SP是一款簡單易用的小型PLC編程軟體，是你設計自動化系統的出色編程工具。BAPS-SP是BSP01的支持軟體，提供LADDER、IL及SFC三種輸入簡單的編輯格式。
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歐姆龍plc編程軟體cx-programmer
CXP其實就是OMRONCX-P9.3，它是歐姆龍的一款PLC編程軟體，能夠支持cs/cj、cv、c、fqm、cp1h/cp1l、cp1e等多個系列指令，支持omron全系列的PLC，支持離線模擬，非常適合電氣工程師等專業人員使用。
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plc編程軟體(PzStar)
PzStar是專業的plc編程軟體，可使用它創建一個新的順控程序，打開最後一次編輯的文件，打開現有的順控程序，打開文件打開本系統提供的例子，自多種專業的設計中選擇。
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西門子plc模擬軟體(s7-200)
西門子plc編程軟體可進行遠程編程、診斷或數據傳輸。控制器功能中已集成了Profibus DP Master/Slave, ProfibusFMS和LONWorks。利用web server進行監控。儲存HTML網頁、圖片、PDF文件等到控制器里供通用瀏覽器查看擴展操作系統功能。
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台達PLC編程軟體(Delta WPLSoft)
台達plc編程軟體WPLSoft 最新版，在沒有真實PLC的情況下，在電腦上模擬運行PLC程序的執行情況。
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信捷XC系列PLC編程軟體(XCPPro)
信捷XC系列PLC編程軟體上傳程序時，默認上傳斷電保持區域配置，它的PLC模塊信息界面,讀取模塊配置信息，並顯示。它還增加了一個BD機型。
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S7-200 PLC模擬軟體
S7-200SIM是用來代替PLC硬體調試用戶程序的模擬軟體。S7-200 PLC模擬軟體與STEP 7 編程軟體一起，用於在計算機上模擬S7-200的功能，可以在開發階段發現和排除錯誤，從而提高用戶程序的質量和降低試車的費用。
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歐姆龍PLC編程軟體(CX-ONE)
CX-One是官方的歐姆龍PLC編程軟體，集成了CX-Programmer V9.5，能夠為歐姆龍PLC編程提供全面的軟體支持，能為網路、可編程終端及伺服系統、電子溫度控制等進行設置。
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三菱plc編程軟體
三菱PLC的編程軟體適用於Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程式控制制器。支持梯形圖、指令表、SFC、 ST及FB、Label語言程序設計，網路參數設定，可進行程序的線上更改、監控及調試，具有異地讀寫PLC程序功能
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3.常見的PLC編程語言：
梯形圖語言
梯形圖語言是在傳統電器控制系統中常用的接觸器、繼電器等圖形表達符號的基礎上演變而來的。它與電器控制線路圖相似，繼承了傳統電器控制邏輯中使用的框架結構、邏輯運算方式和輸入輸出形式，具有形象、直觀、實用的特點。因此，這種編程語言為廣大電氣技術人員所熟知，是應用最廣泛的PLC的編程語言，是PLC的第一編程語言。
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語句表語言
這種編程語言是一種與彙編語言類似的助記符編程表達方式。在PLC應用中，經常採用簡易編程器，而這種編程器中沒有CRT屏幕顯示，或沒有較大的液晶屏幕顯示。因此，就用一系列PLC操作命令組成的語句表將梯形圖描述出來，再通過簡易編程器輸入到PLC中。雖然各個PLC生產廠家的語句表形式不盡相同，但基本功能相差無幾。
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邏輯圖語言
邏輯圖是一種類似於數字邏輯電路結構的編程語言，由與門、或門、非門、定時器、計數器、觸發器等邏輯符號組成。有數字電路基礎的電氣技術人員較容易掌握。
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功能表圖語言
功能表圖語言（SFC語言）是一種較新的編程方法，又稱狀態轉移圖語言。它將一個完整的控制過程分為若干階段，各階段具有不同的動作，階段間有一定的轉換條件，轉換條件滿足就實現階段轉移，上一階段動作結束，下一階段動作開始。是用功能表圖的方式來表達一個控制過程，對於順序控制系統特別適用。
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高級語言
隨著PLC技術的發展，為了增強PLC的運算、數據處理及通信等功能，以上編程語言無法很好地滿足要求。近年來推出的PLC，尤其是大型PLC，都可用高級語言，如BASIC語言、C語言、PASCAL語言等進行編程。採用高級語言後，用戶可以像使用普通微型計算機一樣操作PLC，使PLC的各種功能得到更好的發揮。
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PLC編程入門視頻教程
https://v.youku.com/v_show/id_XNDUyMjg2NDk2.html?x=&sharefrom=android&sharekey=99cc12cac7b5e134b57545e0203ec9a65
plc視頻教程 plc編程入門視頻教程k (1)
https://v.youku.com/v_show/id_XNTU2MjAxMTUy.html?x=&sharefrom=android&sharekey=87bf1bf3796e67f39a54bd725e98ed602
三菱PLC編程入門視頻教程
https://v.youku.com/v_show/id_XNTE2NjE0Nzgw.html?x=&sharefrom=android&sharekey=6c282f61e1b92d0d25309cef045990986
DCS
DCS是分散式控制系統的英文縮寫（Distributed Control System），在國內自控行業又稱之為集散控制系統。是相對於集中式控制系統而言的一種新型計算機控制系統，它是在集中式控制系統的基礎上發展、演變而來的。
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1.DCS功能特點
高可靠性
由於DCS將系統控制功能分散在各台計算機上實現，系統結構採用容錯設計，因此某一台計算機出現的故障不會導致系統其它功能的喪失。此外，由於系統中各台計算機所承擔的任務比較單一，可以針對需要實現的功能採用具有特定結構和軟體的專用計算機，從而使系統中每台計算機的可靠性也得到提高。
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開放性
DCS採用開放式、標準化、模塊化和系列化設計，系統中各台計算機採用區域網方式通信，實現信息傳輸，當需要改變或擴充系統功能時，可將新增計算機方便地連入系統通信網路或從網路中卸下，幾乎不影響系統其他計算機的工作。
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靈活性
通過組態軟體根據不同的流程應用對象進行軟硬體組態，即確定測量與控制信號及相互間連接關係、從控制演算法庫選擇適用的控制規律以及從圖形庫調用基本圖形組成所需的各種監控和報警畫面，從而方便地構成所需的控制系統
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易於維護
功能單一的小型或微型專用計算機，具有維護簡單、方便的特點，當某一局部或某個計算機出現故障時，可以在不影響整個系統運行的情況下在線更換，迅速排除故障。
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協調性
各工作站之間通過通信網路傳送各種數據，整個系統信息共享，協調工作，以完成控制系統的總體功能和優化處理。
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控制功能齊全
控制演算法豐富，集連續控制、順序控制和批處理控制於一體，可實現串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進控制，並可方便地加入所需的特殊控制演算法。
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2.應用領域
核電
工業
熱電
石化
化工
冶金
建材
FCS
FCS是由DCS與PLC發展而來，FCS不僅具備DCS與PLC的特點，而且跨出了革命性的一步。
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1.FCS特點
現場匯流排控制系統的核心是匯流排協議,基礎是數字智能現場設備,本質是信息處理現場化。FCS 的要點是:
1、FCS 是 3C 技術(Communication,Computer,Contro1)的融合。它適用於本質(本徵)安全、危險區域、易變過程、難於對付的非常環境。
2、現場設備高度智能化,提供全數字信號;一條匯流排連接所有的設備。
3、從控制室到現場設備的雙向數字通信匯流排,是互聯的、雙向的、串列多節點、開放的數字通信系統取代單向的、單點、並行、封閉的模擬系統。
4、控制功能徹底分散。
2.結構特點
①基本任務是:本質(本徵)安全、危險區
域、易變過程、`難於對付的非常環境。
②全數字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀錶、控制裝置。
③用兩根線聯接分散的現場儀錶、控制
裝置、PID與控制中心,取代每台儀器兩根線。
④在匯流排上P】D與儀器、儀錶、控制裝置都是平等的。
⑤多變數、多節點、串列、數字通信系統取代
單變數、單節點、並行、模擬系統。
⑥是互聯的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。
⑦用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。
⑧由現場電腦操縱,還可掛到上位機,接同一匯流排的上一級計算機。
⑨區域網,還可與nIetmet相通。L改變傳統
的信號標準、通信標準和系統標準人企業管理網
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作文參閱資料：
1.【plc編程軟體】plc編程軟體哪個好_plc編程軟體免費下載【最新】-太平洋電腦網
http://dl.pconline.com.cn/featured/8263894.html
2.PLC模擬軟體_百度百科
https://baike.baidu.com/item/PLC%E4%BB%BF%E7%9C%9F%E8%BD%AF%E4%BB%B6/9326502?fr=aladdin
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3.DCS_互動百科
http://www.baike.com/wiki/DCS
4.SCADA系統軟硬體 - scada系統軟體有哪些 - 電子發燒友網
http://www.elecfans.com/baike/tongxingjishu/shujutongxin/20171207596737_2.html
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5.SCADA系統_百度百科
https://baike.baidu.com/item/SCADA%E7%B3%BB%E7%BB%9F/10417660?fr=aladdin
6.論文：[1]崔起明,方明星,王亮敏,王秋旗.PLC、DCS、FCS三大控制系統基本特點與差異[J].自動化技術與應用,2013,32(03):91-93.
http://www.cnki.net/
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7、FCS_互動百科
http://www.baike.com/wiki/FCS
8、論文：王勁松,孟海斌.簡述PLC DCS FCS三大控制系統[J].控制工程,2006(S2):153-155+187.
http://www.cnki.net/
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9.DCS_百度百科
https://baike.baidu.com/item/DCS/852891?fr=aladdin#1_6
10.PLC之家
http://www.plc100.com/
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採集：夢婷
編輯：夢婷
排版：夢婷
本文由「工業工程實踐者」微信公眾號小編整理、編輯，如有侵權，請聯繫刪除。如需轉載，請在公眾號留言聯繫授權，未經授權不得轉載。轉載請務必保留此署名模塊，否則按侵權處理。
TAG:工業工程實踐者 |