这些你不知道的控制系统！

让控制变得更简单！



梦婷    第31篇文章

题目：

这些你不知道的控制系统！

本文介绍的软件

PLC

SCADA

DCS

FCS

SCADA



SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的英文缩写，国内流行叫法为监控组态软件。从字面上讲，它不是完整的控制系统，而是位于控制设备之上，侧重于管理的纯软件。SCADA所接的控制设备通常是PLC（可编程控制器），也可以是智能表，板卡等

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1.    应用领域

电力

冶金

石油

燃气

化工

铁路

2.    功能

可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

3.    SCADA系统构成

监控计算机

这是SCADA系统的核心，收集过程数据并向现场连接的设备发送控制命令。 它是指负责与现场连接控制器通信的计算机和软件，这些现场连接控制器是RTU和PLC，包括运行在操作员工作站上的HMI软件。

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远程终端单元

远程终端单元，也称为（RTU），连接到过程中的传感器和执行器，并与监控计算机系统联网。 RTU是“智能I / O”，并且通常具有嵌入式控制功能，例如梯形逻辑，以实现布尔逻辑操作。

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可编程逻辑控制器

也称为PLC，它们连接到过程中的传感器和执行器，并以与RTU相同的方式联网到监控系统。 与RTU相比，PLC具有更复杂的嵌入式控制功能，并且采用一种或多种IEC 61131-3编程语言进行编程。

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通信基础设施

这将监控计算机系统连接到远程终端单元（RTU）和PLC，并且可以使用行业标准或制造商专有协议。

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人机界面

人机界面（HMI）是监控系统的操作员窗口。它以模拟图的形式向操作人员提供工厂信息，模拟图是控制工厂的示意图，以及报警和事件记录页面。 HMI连接到SCADA监控计算机，提供实时数据以驱动模拟图，警报显示和趋势图。在许多安装中，HMI是操作员的图形用户界面，收集来自外部设备的所有数据，创建报告，执行报警，发送通知等。

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4.    常见SCADA编程软件

紫金桥Realinfo

由紫金桥软件技术有限公司开发，该公司是由中石油大庆石化总厂出资成立的。

Hmibuilder

由纵横科技（HMITECH）开发，实用性强，性价比高，市场主要搭配HMITECH硬件使用。

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世纪星

由北京世纪长秋科技有限公司开发。产品自1999年开始销售。

三维力控

由北京三维力控科技有限公司开发，核心软件产品初创于1992年。

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组态王KingView

由北京亚控科技发展有限公司开发，该公司成立于1997年。1995年推出组态王1.0版本，在市场上广泛推广KingView6.53、KingView6.55版本，每年销量在10，000套以上，在国产软件市场中市场占有率第一。

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MCGS

由北京昆仑通态自动化软件科技有限公司开发，分为通用版、嵌入版和网络版，其中嵌入版和网络版是在通用版的基础开发来的［2］ ，在市场上主要是搭配硬件销售。

易控

易控组态软件由九思易公司开发。

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态神

态神是由南京新迪生软件技术有限公司开发，核心软件产品初创于2005，是首款3d组态软件

Controx

由北京华富远科技术有限公司开发，软件版本分为通用版、嵌入版（CE）、网络版、分布式式版本。

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uScada免费组态软件

uScada是国内著名的免费组态软件，是专门为中小自动化企业提供的监控软件方案。uScada包括常用的组态软件功能，如画面组态，动画效果，通讯组态，设备组态，变量组态，实时报警，控制，历史报表，历史曲线，实时曲线，棒图，历史事件查询、脚本控制，网络等功能，可以满足一般的小型自动化监控系统的要求。软件的特点是小巧、高效、使用简单。

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iCentroView

由上海宝信软件股份有限公司开发。平台支持：权限管理、冗余管理、集中配置、预案联动、多媒体集成、主流通讯协议通讯、GIS等，并拥有自身研发的实时数据库，为数据挖掘与利用提供必要条件。能够实现对底层设备的实时在线监测与控制（设备启停、参数调整等）、故障报警、事件查询、统计分析等功能。

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QTouch

由著名的QT类库开发而成，完全具有跨平台和统一工作平台特性，可以跨越多个操作系统，如unix、linux、windows等，同时在多个操作上实现统一工作平台，即可以在windows上开发组态，在linux上运行等。QTouch是HMI/SCADA组态软件，提供嵌入式linux平台的人机界面产品。

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5.   推荐资料和相关教程：

OFweek工控网-中国工控行业门户,工业控制及自动化领域资讯传媒

http://gongkong.ofweek.com

电子电路图,电子技术资料网站 - 中国电子工程师最喜欢的电子发烧友网

http://www.elecfans.com/

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视频：

SCADA系统3.0

https://v.youku.com/v_show/id_XMTMzMzc0OTEwNA==.html?x=&sharefrom=android&sharekey=ec4ee52121c038bd8c07ed66f7fa191e6

PLC



PLC编程的应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要装置之一，在工业生产的所有领域得到了广泛的使用，在其他领域(例如民用和家庭自动化)的应用也得到了迅速的发展。

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1.    PLC特点

配置方便

可接控制系统的需要确定要使用哪家的PLC，那种类型的，用什么模块，要多少模块，确定后，到市场上定货购买即可。

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安装方便

PLC硬件安装简单，组装容易。外部接线有接线器，接线简单，而且一次接好后，更换模块时，把接线器安装到新模块上即可，都不必再接线。内部什么线都不要接，只要作些必要的DIP开关设定或软件设定，以及编制好用户程序就可工作。

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编程方便

PLC的外设很丰富，编程器种类很多，用起来都较方便，还有数据监控器，可监控PLC的工作。使用PLC的软件也很多，不仅可用类似于继电电路设计的梯形图语言，有的还可用BASIC语言、C语言，以至于自然语言。这些也为PLC编程提供了方便。

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维修方便

PLC工作可靠，出现故障的情况不多，这大大减轻了维修的工作量。还因为PLC都设有很多故障提示信号，而且，PLC本身还可作故障情况记录。所以，PLC出了故障，很易诊断。软件调试好后不会出故障，再多只要依据使用经验进行调整，使之完善就是了。

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改用方便

PLC用于某设备，若这个设备不再使用了，其所用的PLC还可给别的设备使用，只要改编一下程序，就可办到。

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2.    常见PLC编程软件

PLC编程软件(BAPS-SP)

BAPS-SP是一款简单易用的小型PLC编程软件，是你设计自动化系统的出色编程工具。BAPS-SP是BSP01的支持软件，提供LADDER、IL及SFC三种输入简单的编辑格式。

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欧姆龙plc编程软件cx-programmer

CXP其实就是OMRONCX-P9.3，它是欧姆龙的一款PLC编程软件，能够支持cs/cj、cv、c、fqm、cp1h/cp1l、cp1e等多个系列指令，支持omron全系列的PLC，支持离线仿真，非常适合电气工程师等专业人员使用。

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plc编程软件(PzStar)

PzStar是专业的plc编程软件，可使用它创建一个新的顺控程序，打开最后一次编辑的文件，打开现有的顺控程序，打开文件打开本系统提供的例子，自多种专业的设计中选择。

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西门子plc仿真软件(s7-200)

西门子plc编程软件可进行远程编程、诊断或数据传输。控制器功能中已集成了Profibus DP Master/Slave, ProfibusFMS和LONWorks。利用web server进行监控。储存HTML网页、图片、PDF文件等到控制器里供通用浏览器查看扩展操作系统功能。

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台达PLC编程软件(Delta WPLSoft)

台达plc编程软件WPLSoft 最新版，在没有真实PLC的情况下，在电脑上模拟运行PLC程序的执行情况。

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信捷XC系列PLC编程软件(XCPPro)

信捷XC系列PLC编程软件上传程序时，默认上传断电保持区域配置，它的PLC模块信息界面,读取模块配置信息，并显示。它还增加了一个BD机型。

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S7-200 PLC仿真软件

S7-200SIM是用来代替PLC硬件调试用户程序的仿真软件。S7-200 PLC仿真软件与STEP 7 编程软件一起，用于在计算机上模拟S7-200的功能，可以在开发阶段发现和排除错误，从而提高用户程序的质量和降低试车的费用。

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欧姆龙PLC编程软件(CX-ONE)

CX-One是官方的欧姆龙PLC编程软件，集成了CX-Programmer V9.5，能够为欧姆龙PLC编程提供全面的软件支持，能为网络、可编程终端及伺服系统、电子温度控制等进行设置。

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三菱plc编程软件

三菱PLC的编程软件适用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可编程控制器。支持梯形图、指令表、SFC、 ST及FB、Label语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改、监控及调试，具有异地读写PLC程序功能

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3.   常见的PLC编程语言 ：

梯形图语言

梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相似，继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，具有形象、直观、实用的特点。因此，这种编程语言为广大电气技术人员所熟知，是应用最广泛的PLC的编程语言，是PLC的第一编程语言。

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语句表语言

这种编程语言是一种与汇编语言类似的助记符编程表达方式。在PLC应用中，经常采用简易编程器，而这种编程器中没有CRT屏幕显示，或没有较大的液晶屏幕显示。因此，就用一系列PLC操作命令组成的语句表将梯形图描述出来，再通过简易编程器输入到PLC中。虽然各个PLC生产厂家的语句表形式不尽相同，但基本功能相差无几。

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逻辑图语言

逻辑图是一种类似于数字逻辑电路结构的编程语言，由与门、或门、非门、定时器、计数器、触发器等逻辑符号组成。有数字电路基础的电气技术人员较容易掌握。

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功能表图语言

功能表图语言（SFC语言）是一种较新的编程方法，又称状态转移图语言。它将一个完整的控制过程分为若干阶段，各阶段具有不同的动作，阶段间有一定的转换条件，转换条件满足就实现阶段转移，上一阶段动作结束，下一阶段动作开始。是用功能表图的方式来表达一个控制过程，对于顺序控制系统特别适用。

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高级语言

随着PLC技术的发展，为了增强PLC的运算、数据处理及通信等功能，以上编程语言无法很好地满足要求。近年来推出的PLC，尤其是大型PLC，都可用高级语言，如BASIC语言、C语言、PASCAL语言等进行编程。采用高级语言后，用户可以像使用普通微型计算机一样操作PLC，使PLC的各种功能得到更好的发挥。

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4.   推荐资料和相关教程：

PLC之家

http://www.plc100.com/

OFweek工控网-中国工控行业门户,工业控制及自动化领域资讯传媒

http://gongkong.ofweek.com

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视频

PLC编程入门视频教程

https://v.youku.com/v_show/id_XNDUyMjg2NDk2.html?x=&sharefrom=android&sharekey=99cc12cac7b5e134b57545e0203ec9a65

plc视频教程 plc编程入门视频教程k (1)

https://v.youku.com/v_show/id_XNTU2MjAxMTUy.html?x=&sharefrom=android&sharekey=87bf1bf3796e67f39a54bd725e98ed602

三菱PLC编程入门视频教程

https://v.youku.com/v_show/id_XNTE2NjE0Nzgw.html?x=&sharefrom=android&sharekey=6c282f61e1b92d0d25309cef045990986

DCS



DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。

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1.    DCS功能特点

高可靠性

由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。

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开放性

DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。

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灵活性

通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统

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易于维护

功能单一的小型或微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。

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协调性

各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。

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控制功能齐全

控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。

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2.    应用领域

核电

工业

热电

石化

化工

冶金

建材

3.   推荐资料和相关教程：

中控DCS系统学习_工控视频

http://bbs.gongkong.com/d/201603/662198_1.shtml

DCS论坛-工控论坛-专业自动化论坛-中国工控网论坛

http://bbs.gongkong.com/product/DCS.htm

dcs控制系统_集散控制系统_分散控制系统-dcs教程网

http://www.diangon.com/wenku/dcs/

FCS



FCS是由DCS与PLC发展而来，FCS不仅具备DCS与PLC的特点，而且跨出了革命性的一步。

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1.    FCS特点

现场总线控制系统的核心是总线协议,基础是数字智能现场设备,本质是信息处理现场化。FCS 的要点是:

1、FCS 是 3C 技术(Communication,Computer,Contro1)的融合。它适用于本质(本征)安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。

2、现场设备高度智能化,提供全数字信号;一条总线连接所有的设备。

3、从控制室到现场设备的双向数字通信总线,是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统。

4、控制功能彻底分散。

2.    结构特点

①基本任务是:本质(本征)安全、危险区

域、易变过程、`难于对付的非常环境。

②全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。

③用两根线联接分散的现场仪表、控制

装置、PID与控制中心,取代每台仪器两根线。

④在总线上P】D与仪器、仪表、控制装置都是平等的。

⑤多变量、多节点、串行、数字通信系统取代

单变量、单节点、并行、模拟系统。

⑥是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。

⑦用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。

⑧由现场电脑操纵,还可挂到上位机,接同一总线的上一级计算机。

⑨局域网,还可与nIetmet相通。L改变传统

的信号标准、通信标准和系统标准人企业管理网



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作文参阅资料：

1.【plc编程软件】plc编程软件哪个好_plc编程软件免费下载【最新】-太平洋电脑网

http://dl.pconline.com.cn/featured/8263894.html

2.PLC仿真软件_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_互动百科

http://www.baike.com/wiki/DCS

4.SCADA系统软硬件 - scada系统软件有哪些 - 电子发烧友网

http://www.elecfans.com/baike/tongxingjishu/shujutongxin/20171207596737_2.html

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5.SCADA系统_百度百科

https://baike.baidu.com/item/SCADA%E7%B3%BB%E7%BB%9F/10417660?fr=aladdin

6.论文：[1]崔起明,方明星,王亮敏,王秋旗.PLC、DCS、FCS三大控制系统基本特点与差异[J].自动化技术与应用,2013,32(03):91-93.

http://www.cnki.net/

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7、FCS_互动百科

http://www.baike.com/wiki/FCS

8、论文：王劲松,孟海斌.简述PLC DCS FCS三大控制系统[J].控制工程,2006(S2):153-155+187.

http://www.cnki.net/

第4页/共5页

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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采集：梦婷

编辑：梦婷

排版：梦婷

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