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 PCBCS 控制系统 除上述三大控制系统以外，近来出现一种控制系统称为PCBCS，在此只简单介绍一下该系统，不与以上三个系统比较。PCBCS是将经过加固的PC机硬件与控制软件相结合，实施通常由PLC、DCS执行的控制功能，或者说将PLC的控制功能/封装在/软件内，运行在PC的环境中。PCBCS控制系统主要由以下三部分组成：PC机；I/O组件及其连接件；操作系统软件和应用软件。PC机将以往PLC、DCS控制系统中的操作站、控制站溶为一体，具备实施控制、通信及操作显示等多项功能。快速发展的计算机技术使PC机可提供一个真正开放的平台，使系统所有的功能集成于PC这个统一开放的平台上，以减少安装空间、节省电缆，将复杂的通信连接简单化，还可通过互联网Intern e t或企业内部网Intran e t得到重要的生产信息，实现生产过程优化。由以上三个组成部分就可以看出PCBCS系统的开放性是全面的，它现在的和未来的发展速度都将是非常快的，决不会象以往的PLC、DCS控制系统那样因封闭性、专一性而造成长期发展滞后，而会随计算机技术、通信技术、I/O组件制造技术、现场总线技术及软件技术的发展与时俱进，迅速提升。 7. 系统比较 （1） DCS 系统是个大系统，其闭环控制功能强。PLC系统适合中型及小型 系统，其逻辑控制功能强。FCS适合各种控制系统，但必须有数字智能化的现场装置为前提，才能显示其智能化的优势。 （2） DCS 系统一次性投资较大，PLC系统投资相对要小。FCS系统要求一次仪表智能化程度高，一次仪表投资要大些。 （3） DCS 系统是封闭式系统，各公司产品基本不兼容，事后扩容难度较大。 PLC 系统可以通过网络扩充同型号PLC单元，它可以作为DCS、FCS系统的前端处理现场I/O。FCS系统是开放式系统，用户可以选择不同厂商、不同品牌的各种设备连入现场总线，达到的系统集成。 （4）DCS、PLC系统的信息全都是二进制或模拟信号形成的，必须有D/A与A/D转换。FCS系统是全数字化，采用数字信号传递，就免去了D/A与A/D变换，高集成化高性能，使精度可以从±0.5%提高到±0.1%。 （5）FCS系统可以将PID闭环控制功能装入变送器或执行器中，缩短了控制周期，目前可以从DCS的每秒2~5次，提高到FCS的每秒10~20次，从而改善调节性能。 （6）DCS、PLC可以控制和监视工艺全过程，对自身进行诊断、维护和组态。由于其I/O信号采用传统的模拟量信号，它无法在DCS工程师站上对现场仪表（含变送器、执行器等）进行远方诊断、维护和组态。FCS采用全数字化技术，数字智能现场装置发送多变量信息，而不仅仅是单变量信息，并且还具备检测信息差错的功能。FCS采用的是双向数字通信现场总线信号制。它可以对现场装置（含变送器、执行机构等）进行远方诊断、维护和组态。FCS的这点优越性是DCS、PLC*的。 （7）FCS由于信息处理现场化，与DCS、PLC相比可以省去相当数量的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积。FCS可以减少大量电缆与敷设电缆用的桥架等，也节省了设计、安装和维护费用。但它是以数字智能现场装置为前提的。 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。我们能够说是DCS取代了PLC或者说是PLC取代了DCS，显然都是不合适的。目前PLC系统由于网络技术的发展，也可以组成大型的DCS系统。而DCS为适应市场需要，也在开发小型的DCS系统。FCS是由DCS以及PLC发展而来，它保留了DCS的特点，或者说FCS吸收了DCS多年开发研究以及现场实践的经验，当然也包括教训。随着FCS技术的发展，FCS在不远的将来是有可能占据控制系统的主流。 随着各种技术的不断发展，几个系统相互融合组成更先进的控制系统网络。在DCS中可以利用PLC作为控制的底层，完成基本的控制任务。其实多台PLC也可以组成控制网络，从其构成形式及分散危险的方面理解，可以被称其为DCS控制系统。

1、基本概念

（1） VVVF 改变电压、改变频率（Variable Voltage and Variable Frequency）的缩写。 （2） CVCF 恒电压、恒频率（Constant Voltage and Constant Frequency）的缩写。 各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器"。为了产生可变的电压和频率，该设备要把三相或单相交流电变换为直流电（DC）。再把直流电（DC）变换为三相或单相交流电（AC），我们把实现这种转换的装置称为“变频器"（inverter）。

 变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。汽车上使用的由电池（直流电）产生交流电的设备也以“inverter"的名称进行出售。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。

2. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

（1) r/min电机旋转速度单位：每分钟旋转次数，也可表示为rpm。例如：4极电机 60Hz 1,800 [r/min]，4极电机 50Hz 1,500 [r/min]，电机的旋转速度同频率成比例。

本文中所指的电机为感应式交流电机，在工业领域所使用的大部分电机均为此类型电机。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。电机的极数是固定不变的。由于极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），不适合改变极对数来调节电机的速度。频率是电机供电电源的电信号，该值能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。

n = 60f/p，n: 同步速度，f: 电源频率 ，p: 电机极数，改变频率和电压是***的电机控制方法 。如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的必须要改变电压，例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。 例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。