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早期DCS是完全封闭，由各个生产厂自己生产I/O组件、控制站、操作员站、工程师站，自己设计开发系统网络和控制组态软件。用户其中任何一个环节都脱离不了该DCS生产厂，处处受其制约。也就是说，各个DCS生产厂硬件(包括I/O组件、控制站、操作员站、工程师站)不能互相代用，系统网络互不兼容，无法互通信息，控制组态软件种类繁多……
关键字： PLC IEC1131-3标准 DCS
早期DCS是完全封闭，由各个生产厂自己生产I/O组件、控制站、操作员站、工程师站，自己设计开发系统网络和控制组态软件。用户其中任何一个环节都脱离不了该DCS生产厂，处处受其制约。也就是说，各个DCS生产厂硬件(包括I/O组件、控制站、操作员站、工程师站)不能互相代用，系统网络互不兼容，无法互通信息，控制组态软件种类繁多。连拥有多个DCS生产厂跨国仪表公司，其下属各DCS生产厂产品也有这种情况，如ABB公司，其下属DCS有贝利 (Bailey)公司INFI-90、阿西雅(Asea)公司MASTER、哈特曼·布朗(Hartmann & Braun)公司Freelance 2000。
近年来，这种情况有所改变，操作员站、工程师站可采用通用计算机；各个厂家纷纷放弃各自系统网络转而采用通用计算机网络；当DCS融入现场总线技术时，连I/O组件也可以选择。而唯一没有变化是控制组态软件。控制组态软件互不通用，使用户每采用一种新软件时就重新学习，制造厂也为控制组态软件开发投入大量人力物力。
PLC这方面走 DCS前面，早1993年国际电工委员会(IEC)就制定了IEC1131 PLC标准。
本文将对PLC标准化编程IEC1131-3标准及其PLC中应用情况介绍，分析该标准DCS中应用可能性及目前应用状况。
一 PLC与IEC1131-3标准
基于微处理器PLC自1968年问世以来，已取迅速发展，成为工业自动化领域应用广泛控制设备。当形形色色PLC涌入市场时，国际电工委员会及时于1993年制定了IEC1131标准以引导PLC健康发展。
IEC1131标准共分为5个部分：IEC1131-1为一般信息，即对通用逻辑编程作了一般性介绍并讨论了逻辑编程基本概念、术语和定义；IEC1131-2为装配和测试需要，从机械和电气两部分介绍了逻辑编程对硬件设备要求和测试需要；IEC1131-3为编程语言标准，它吸取了多种编程语言长处，并制定了5种标准语言；IEC1131-4为用户指导，提供了有关选择、安装、维护信息资料和用户指导手册；IEC1131-5为通信规范，规定了逻辑控制设备他装置通信联系规范。
该标准是由来自欧洲、北美以及日本工业界和学术界专家通力合作产物，IEC1131-3中，专家们首先规定了控制逻辑编程中语法、语义和显示，然后从现有编程语言中挑选了5种，并对其进行了部分修改，使其成为目前通用语言。这5种语言中，有3种是图形化语言，2种是文本化语言。图形化语言有梯形图、顺序功能图、功能块图，文本化语言有指令表和结构文本。IEC并不要求每种产品都运行这5种语言，可以只运行其中一种或几种，但均必须符合标准。实际组态时，可以同一项目中运用多种编程语言，相互嵌套，以供用户选择简单方式生成控制策略。
正是IEC1131-3标准公布，许多PLC制造厂先后推出符合这一标准PLC产品。美国A-B公司属于罗克韦尔(Rockwell)公司，其许多PLC产品都带符合IEC1131-3标准中结构文本软件选项。法国施耐德(Schneider)公司Modicon TSX Quantum PLC产品可采用符合IEC1131-3标准Concept软件包，它支持Modicon 984梯形图同时，也遵循IEC1131-3标准5种编程语言。德国西门子(Siemens)公司SIMATIC S7-300、S7-400、C7-620均采用SIMATIC软件包，其中梯形图部分符合IEC1131-3标准，而任选软件S7-SCL(结构控制语言)可进行公式计算及复杂优化算法简化运算等数据处理工作，另一个任选软件S7-GRAPH(标准化显示)可完成带多种条件转换复杂顺序控制。据介绍，这两个任选软件相当于IEC1131-3 标准中结构文本和顺序功能图。为方便用户，它们也可以提供转换软件将西门子公司(其产品包括已兼并原德克萨斯仪表公司PLC)早先使用STEP5/TISOFT程序转换到SIMATIC S7系统中。德国倍福(Backhoff)公司WinCAT PLC控制自动化系统采用了T WinCAT工控软件，它支持IEC1131-3标准全部5种语言。台湾研华公司ADAM-5510/P31及由北京集控公司经销STAR P31 PLC产品均采用了Paradym-31软件包，它包含了IEC1131-3标准中规定顺序功能图、梯形图和功能块图3种语言。
二 DCS采用IEC1131-3标准可能性
曾为霍尼韦尔(Honeywell)公司、ABB贝利公司、西屋(Westinghouse)公司、罗克韦尔公司提供控制软件一家美国公司，近期推出了带有PLC形式M过程控制系统，但用户就M系统是否符合IEC1131-3标准问题而提问时，该公司回答说：“IEC1131-3标准是专门为PLC系统制定，它目是为逻辑控制器开发提供一个基准，用相同程序是相同编程工具)，这些包括技术标准中许多要求并不适用于过程控制系统，M系统和许多DCS过程控制系统一样，发现IEC1131-3标准并不适用于过程控制”。
或许是担心影响公司产品控制软件市场上销售量，这样观点作者看来多少有点片面。事实上如今PLC早已单纯逻辑控制器，许多PLC产品已经吸取了DCS长处，与DCS相互渗透并融为一体了；属于DCS常规PID控制、回路控制、复杂数学运算等功能PLC产品中已屡见不鲜了；DCS要完成功能，应该说PLC系统基本都能完成。许多学者认为DCS与PLC所实现功能越来越接近，两者差别将逐渐消失。PLC系统可以采用IEC1131-3标准完成控制软件组态工作，DCS借助这一标准也应该能够完成控制软件组态工作。
具体来说，DCS控制组态软件所涉及功能主要包括开关量逻辑控制、模拟量PID控制和复杂数学运算这3大类功能。采用梯形图、顺序功能图、指令表等编程语言可完成开关量逻辑控制是不言而喻；采用功能块图实现简单PID、回路控制也是可行，更复杂回路控制可以借助结构文本来实现；数学运算同回路控制一样，也可借助功能块图和结构文本语言。更复杂要求DCS中目前也是采用一些特殊设备、特殊组态方式加以处理，如霍尼韦尔公司TDC-3000系统中，可采用应用组件、计算单元和CL控制语言专门完成这些工作。
三 IEC1131-3标准DCS中实际运用
德国西门子公司SIMATIC PCS7 DCS是SIMATIC S5、S7基础上开发，它所使用工程师工具集(Engineering Toolset)全部采用了IEC1131-3标准。美国慕尔过程自动化(Moore Process Automatic Solution)公司其四重化冗余安全PLC(QUADLOG)控制系统中采用了4-mation组态软件。该软件符合IEC1131-3标准中4种编程语言：梯形图、顺序功能图、功能块图和结构文本，而该公司APACS DCS/PLC混合控制系统中也采用了4-mation软件。美国费希尔—罗斯蒙特(Fisher-Rosemount)公司于1996年推出带现场总线控制系统DeltaV采用了IEC1131-3标准组态。美国利诺(L&N)公司MAX1000+PLUS DCS其组态工具MAXVUE中集成了法国CJInternational公司ISaGRAF软件并作了相应扩充，可提供IEC1131-3标准5种编程功能。瑞士ABB公司下属Hartmann & Braun公司Freelance2000 DCS组态软件DigiTool支持IEC1131-3标准中4种编程语言：梯形图、顺序功能图、功能块图和指令表，同时它还可以提供多于190个现场检验功能块子程序和多于200个用户自定义组态图形符号。以生产Citect工控软件CiT
(西雅特)公司MOX模块化开放式控制系统(其中包括CSS采样监控系统)采用了IEC1131-3标准组态，所使用软件也是法国CJ International公司ISaGRAF软件。国际现场总线基金会为实现各公司产品互可操作性，制定了几十种常用标准功能块及其参数，基金会声称这些功能块遵循IEC1131-3标准功能块图。
上面例子中两次提到法国CJ International公司ISaGRAF软件，它是目前符合IEC1131-3标准三大组态软件之一(另两个是美国Wonderware公司InControl和美国 Wizdom Controls公司Paradym-31)。ISaGRAF软件是一个具有bbbbbbs风格以图形为界面友好平台，可用来对系统进行组态、调试和维护。
国内DCS产品这方面并不落后，早引入IEC1131-3标准是冶金部自动化研究院智能装备所，该所生产EIC2000现场总线控制系统中采用了该标准。如EIC2000-LON子系统中包含OnLon软件和EIC2000-ST子系统中包含Workbench软件，都到ISaGRAF软件支持。北京和利时公司也较早认识到IEC1131-3标准重要性，他们HS2000 DCS中就已经采用了梯形图、功能块图和结构文本标准语言，1999年推出FOCS带现场总线控制系统和MACS先进控制系统中，采用了IEC1131-3标准全部5种编程语言。而电力行业业绩显赫上海新华控制工程公司XDPS-400 DCS中，控制组态软件采用了IEC1131-3标准功能块图编程语言。化工行业应用颇多浙江威盛自动化公司其新推出支持现场总线FB-3000 DCS中采用了符合IEC1131-3标准控制组态软件。国内DCS应用已达500套浙江浙大海纳中控自动化有限公司，其新系统JX-300X也支持IEC1131-3标准梯形图、功能块图和顺序功能图。2000年6月，深圳德维森公司推出TCS柔性控制系统，其控制组态软件TP311、TP321中采用了IEC1131-3标准软件包。
我们工程实践中对用于物料成分配料控制HS2000 DCS进行控制软件组态时，使用了梯形图、功能块图和结构文本等多种编程语言，特别是采用了结构文本对X荧光分析仪分析结果进行物料配比控制复杂算法组态中，发现其功能相当强大，并没有产生IEC1131-3标准不适合过程控制任何感觉。
，采用IEC1131-3标准编程语言方便实用，标准化程度高，用户很快就可熟悉组态工作，并把原先所掌握知识用于新系统；对制造厂来说，可以把人力、物力投到DCS硬件、网络或其他方面。由此看来，DCS控制组态软件采用IEC1131-3标准应该是DCS发展方向之
SIMATIC ROUTE CONTROL可同操作员系统紧密协作，这样对于小型工厂来说，不仅可以独立安装路径控制中心和路径控制服务器，而且还可以同 OS 软件一起安装在一个单站上。有关 OS 软件的订货数据，请参见“操作员系统”一章。
在具有较小数量框架的多用户系统中，还可以在共享基础硬件上操作路径控制服务器、批生产服务器和 OS 服务器。但是，如果这些软件安装在单独的服务器硬件上，可用性和性能将会更高。
路径控制中心 (RCC) 可安装在 OS 客户端、批生产客户端或者单独的 RC 客户端硬件上。
对于路径控制项目，除了 SIMATIC ROUTE CONTROL服务器和 SIMATIC ROUTE CONTROL中心运行系统软件之外，还需要可以单独购买的 SIMATIC ROUTE ConTROL 路径（累积式，以 10 和 50 个路径为一组，用于同时传输物料的数量）。多组（10 个或 50 个为一组）SIMATIC ROUTE ConTROL 路径许可证可以进行组合，直至达到项目总限值（即 300 个路径）为止。
路径控制服务器
Route Control Server (RC Server) 为路径控制客户端（路径控制中心）提供必要的数据，并将其操作传输到自动化站。当一个物料传输通过路径控制中心被请求时，RC 服务器以所选参数（源位置、目标位置和中间位置）和其它参数（如功能类别、功能 ID 或物料 ID）为基础，由通过自动化系统的某个映射进行组态的部分路径，来动态编译合适的传输路径。在数据从路经控制工程组态工具传输到路径控制服务器并随后通过路径控制中心（在线加载）激活后，组态的更改会立即得以确认，以便确定合适的传输路径。
路径控制中心
路径控制中心 (RCC)
RCC 可从路径块的面板处调用，或通过操作员站的键进行调用。它可在几个相互协调的视图中显示物料传输的所有相关路径数据和错误信息。
主要的功能特征如下所示：
对所有 RC 元件、部分路径和请求详细情况进行概述
操作所选物料传输：
选择操作模式：手动/自动
在手动模式下请求、启动、停止、继续和结束物料传输
在手动模式下设置/修改请求参数（源位置、目标位置和中间位置）以及常规属性（功能类别、功能 ID、物料 ID 和“忽略故障”）
在手动模式下激活/禁用顺序功能
对由锁定的 RC 元件、锁定的部分路径、不*的驱动或被禁止的物料传输顺序所引起的物料传输请求错误进行诊断
诊断当前正在进行的物料传输：在 RCC 的路径视图中通过颜色和文本来显示传输路径状态；通过评估来自 RC 元件的反馈信号进行详细分析
服务器功能：选择 RC 服务器、显示 RC 服务器状态以及更新视图（再次从 RC 服务器中读入数据）
显示已经登录的操作员
定义路径参数（源位置、目标位置、物料、功能 ID 等），并按名称保存和加载这些设置
在“维护中的自动化站”和“运行中的自动化站”之间切换
电源在连续工作、散热中，电压和电流的波动冲击是不可避免的。B、通讯网络系统故障。通讯及网络受外部干扰的可能性大，外部环境是造成通讯外部设备故障的大因素之一。②PLC的I/O端口故障I/O模块的故障主要是外部各种干扰的影响，首先要按照其使用的要求进行使用，不可随意减少其外部保护设备，其次分析主要的干扰因素，对主要干扰源要进行隔离或处理。
工控机与PLC比较
一、概述
在工业自动化领域，PLC和工控机是人们不得不提的两类控制设备，它们是大多数自动化系统的基础设备。PLC和工控机的技术发展是工程师对设备应用性能要求的体现：控制器的硬件标准化，以及用户的各种控制要求通过软件来进行改变。
PLC就是一种利用计算机原理为顺序控制专门设计的、通用的、使用方便的装置。它采用了设计的硬件，而使用性能都是通过控制程序来确定的。