德国西门子（德国）生产的可编程逻辑控制器广泛应用于冶金、化工、电力、建材、机械制造、汽车、纺织、交通、环保、文化等各个行业。 西门子（）PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500等。
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编辑推荐
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3) 基于西门子S7-1200硬件结构、V90伺服PN过程对象、模拟量等，分析指令和应用，为读者对S7-1200进行编程打下基础。
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简单的介绍
《图解西门子PLC编程快速指南：入门》全面介绍了西门子S7-200 SMART PLC的软件安装、硬件接线、命令系统和编程软件技巧，如何使用命令和功能块（这些方法简单易学易用,可以节省大量的设计时间),PLC与PLC、PLC与V20变频器、PLC与西门子V90伺服电机、PLC与组态软件、编程精灵运动控制库与PID控制系统参数的设置方法。人机界面——触摸屏的配置与应用，常用变频器与PLC的通讯方式。 实例讲解贯穿全书。
本书适合PLC初学者，以及大专院校机械工程、自动化等相关专业的师生阅读。
简单的介绍
《图解西门子PLC编程速成指南：精进》通过图文并茂的方式介绍了西门子S7-1200 PLC的软件安装、硬件接线、命令系统和编程软件技巧，以及TIA软件应用、指令和功能块的使用以及程序架构. PLC与PLC、PLC与变频器、PLC与V90伺服、PLC与组态软件的方法、通讯编程、调试及在线仿真方法，介绍运动控制工艺对象与高速计数器的各种用法，以及常用通讯S7通讯与开放通信编程方法。
本书可供自动控制工程师、PLC工程师、硬件电路工程师和PLC维护人员，以及高等院校电气自动化、机械电子工程等相关专业的师生参考。
(2)系统能处理多少控制相关的控制回路信息。
(3) 可以适配多少用户和设备（CRT、控制台等）。
(4) 传输数据完整性检查的彻底程度。
(5) 数据高速公路的最大允许长度是多少。
(6) 数据高速公路可以支持多少分支机构。
(7) 数据高速公路能否支持其他厂商生产的硬件（可编程逻辑控制器、计算机、数据记录设备等）。
为了确保通信的完整性，大多数 DCS 制造商可以提供冗余数据高速公路。
为了确保系统的安全性，使用了复杂的通信协议和错误检测技术。 所谓通信协议就是一组规则，以确保传输的数据与传输的数据一样被接收和理解。
目前，DCS系统中一般采用同步和异步两种通信方式。 同步通信依靠时钟信号来调整数据的发送和接收，而异步网络使用没有时钟的报告系统...
FCS FCS的三个关键点：
(1) FCS系统的核心是总线协议，即总线标准，在前面的章节中已经介绍过了。 只要确定了一种总线的总线协议，也就确定了相关的关键技术和相关设备。 就其总线协议的基本原理而言，各种总线都是一样的，都是基于解决双向串行数字通信传输。 但是，由于种种原因，各种总线的总线协议存在很大差异。
为了使现场总线满足互操作性的要求，使其成为真正的开放系统，在IEC国际标准现场总线通信协议模型的用户层中，明确规定了用户层具有设备描述功能。 为了实现互操作性，每个现场总线设备都用设备描述 DD 来描述。 DD可以看作是设备的驱动程序，它包含了主站需要的所有必要的参数说明和操作步骤。 由于 DD 包含描述设备通信所需的所有信息并且独立于主站，因此可以实现现场设备的真正互操作性。
它包含8种，原IEO国际标准只是这8种中的一种，其他7种总线地位平等。 对于其他七种总线，无论其市场份额如何，每种总线协议都有一套软硬件支持。 它们可以组成一个系统，形成一个产品，而原来的IEC现场总线国际标准是一个空架子，没有软件支持，也没有硬件支持。 因此，就目前的状态而言，这些总线之间要实现相互兼容和互操作几乎是不可能的。
通过以上，我们是不是可以得到这样一个印象：开放式现场总线控制系统的互操作性，就具体一种现场总线而言，只要遵循该种现场总线的总线协议，其产品是开放的，并且可以互操作。 也就是说，不管是哪家厂商的产品，都没有一款是现场总线公司的产品。 只要遵循总线的总线协议，产品具有开放性和互操作性，就可以组成总线网络。
(2) FCS系统的基础是数字化智能现场设备
数字化智能现场设备是FCS系统的硬件支撑和基础。 原因很简单。 FCS系统实现了自动控制装置与现场设备之间的双向数字通信现场总线信号系统。 如果现场设备不遵循统一的总线协议，即相关的通信协议，不具备数字通信功能，那么所谓的双向数字通信就是一句空话，不能称之为现场总线控制系统。 还有一点，现场总线的一大特点就是增加了现场级的控制功能。如果现场设备不是多功能的
如果有智能化的产品，那么现场总线控制系统的特点就不存在了，所谓系统简化、设计方便、维护方便等优点也就虚了。
(3) FCS系统的本质是现场信息处理
对于一个控制系统，无论是采用DCS还是采用现场总线，系统需要处理的信息量至少一样多。 事实上，采用现场总线后，可以从现场获得更多的信息。 现场总线系统中的信息量没有减少，甚至没有增加，而传输信息的电缆却大大减少了。 这就要求一方面要大大提高电缆传输信息的能力，另一方面要对大量的信息进行现场处理，减少现场和控制室之间的信息往返. 可以说，现场总线的本质就是信息处理的现场化。
减少信息往返是网络设计和系统配置的重要原则。 减少信息往返通常有利于缩短系统响应时间。 因此，在设计网络时，应将相互之间信息交换量大的节点放在同一个分支中。
减少信息往返和减少系统布线有时是相互矛盾的。 此时，仍应以节省投资为原则进行选择。 如果所选系统的响应时间允许，则应选择节省电缆的解决方案。 如果所选系统的响应时间比较紧，减少一点信息传输就足够了，那么应该选择减少信息传输的方案。
现在一些带有现场总线的现场仪表都配备了很多功能块。 虽然不同产品的相同功能块的性能会略有不同，但在一个网络分支上有许多功能相同的功能块是客观存在的。 选择现场仪表上的哪个功能块是系统配置中需要解决的问题。
考虑这个问题的原则是：尽量减少信息在总线上的往返。 一般可选择仪器上输出与功能相关信息最多的功能块。
典型系统比较
通过使用现场总线，用户可以大大减少现场接线，用一台现场仪表实现多变量通讯，不同厂家生产的设备之间可以充分互操作，增加现场级控制功能，大大简化系统集成，维护非常容易。 在传统的过程控制仪表系统中，每个现场设备都需要使用一对专用双绞线到控制室传输4~20mA信号； 在现场总线系统中，各现场设备到接线盒的双绞线仍可使用，但只用一根双绞线即可完成现场接线盒到中央控制室的数字通信。
采用现场总线控制系统，能节省多少电缆，小编还没有做过这个计算。 但是，我们可以从使用DCS系统的电厂自动控制系统中使用的电缆公里数看出电缆在基础设施投资中的份额。
电厂一座，2×300MW燃煤机组。 热力系统是一个单元系统。 各单元设有集中控制楼，采用机、炉、电单元集中控制方式。 机组控制室标高12.6米，与操作层标高一致。 DCS采用WDPF-Ⅱ，每台设计的I/O点数为4500点。
电缆敷设采用EC软件，8人历时1.5个月完成电缆敷设设计任务； 主厂房每台300MW机组专用电缆4038根； 主厂房每台300MW机组自动化电缆长度350公里； 上述电缆的根数和长度不包括全厂火灾报警的出厂电缆和全厂辅助生产车间的电缆； 单位约95吨。 其他电缆桥架有直通式、弯通式、三通式、交联式、盖板、终端头、调宽片、直通片等，材质为铝合金，每台300MW机组约55吨。 配件随琴桥一起提供（例如螺栓、螺母）。
一座电厂，4×MW燃气电厂。 热力系统是一个单元系统。 DCS采用-XP。 每个单元的设计I/O点数为5804点。
电缆敷设采用EC软件，12人历时2.5个月完成电缆敷设设计任务； 主厂房每台325MW机组专用电缆4413根； 主厂房每台235MW机组自动化电缆长度360公里； 每台采用镀锌钢电缆桥架，自重约200吨。 电站电缆可分为高压电力电缆、低压电力电缆、控制电缆、热控电缆、弱电电缆（主要指计算机电缆）、其他电缆六大类。 如果两台300MW机组同时进行电缆敷设，专业自动化电缆数量约为8500根。 其中，热控电缆和弱电电缆将超过5000条，约占60%（以电缆根数计）。
设计、投资和使用
上面的对比是纯技术对比，下面的对比意在加入经济因素。
比较的前提是将DCS系统与一个典型的、理想的FCS系统进行比较。 为什么要做出这样的假设。 DCS系统发展到今天，发展初期提出的技术要求得到了满足和完善，现状进一步改善，所以没有什么典型和理想。 作为FCS系统，它在1990年代才投入实际使用。 由于发展初期的技术要求：兼容性和开放性、双向数字通信、数字智能现场设备、高速总线等，还不够理想，有待完善。 这种状态不能说与现场总线国际标准的制定无关。 十几年来，各家客车组织忙于制定标准、开发产品、占领更多市场。 目的是挤进国际标准，合法占领更大的市场。 现在国际标准的战争已经结束，各大公司和组织已经意识到，要想真正占领市场，就必须改进自己的系统和相关产品。 可以预见，在不久的将来，一套完整的现场总线系统及相关产品必将成为世界现场总线技术的主流。
具体比较：
(1) DCS系统是一个大系统。 其控制器功能强大，在系统中起着举足轻重的作用。 数据高速公路是系统的关键。 因此，整体投资必须一步到位，后续扩张难度大。 但FCS的功能完全分散，信息处理就地进行，数字化智能现场设备应用广泛，使得控制器的功能和重要性相对薄弱。 因此，FCS系统投资起点低，可同时使用、扩容、投运。
(2)DCS系统是一个封闭系统，各个公司的产品基本互不兼容。 FCS系统是一个开放的系统，用户可以选择不同厂商、不同品牌的各种设备接入现场总线，实现最佳的系统集成。
(3)DCS系统的信息都是由二进制或模拟信号组成的，必须进行D/A和A/D转换。FCS系统
全数字化，省去了D/A和A/D转换，高集成度和高性能，使精度可以从±0.5%提高到±0.1%。
(4) FCS系统可以将PID闭环控制功能加载到变送器或执行器中，缩短了控制周期。 目前可从DCS每秒2~5次提高到FCS每秒10~20次，从而提高调节性能。
(5) DCS 对整个工艺过程进行控制和监控，自我诊断、自我维护和自我配置。 但由于其自身的致命弱点，其I/O信号采用传统的模拟信号，因此无法在DCS工程师站上对现场仪表（包括变送器、执行器等）进行远程诊断、维护和组态。 FCS采用全数字化技术，数字化智能现场设备发送多变量信息，而不仅仅是单变量信息，还具有信息错误检测功能。 FCS采用的是双向数字通讯现场总线信号系统。 因此，它可以对现场设备（包括变送器、执行器等）进行远程诊断、维护和组态。 FCS的这种优越性是DCS无法比拟的。
(6)由于现场信息处理，FCS与DCS相比可节省相当数量的隔离器、端子柜、I/O端子、I/O卡、I/O文件和I/O柜，同时也节省I/O设备和设备间的空间和占地面积大大提高。 一些专家认为，可以节省 60%。
(7) 与(6)同样的道理，FCS可以减少大量的电缆和用于铺设电缆的桥架，也节省了设计、安装和维护成本。 一些专家认为可以挽救66%。 关于（6）和（7），需要补充的是，使用FCS系统节省投资的效果是毋庸置疑的，但是否像某些专家所说的那样高达60~66%。这些数字出现在很多文章中. 小编认为，这是相互摘抄的结果。 尚未找到这些数字的原始来源。 因此，读者在引用这些数字时应谨慎。
(8) 与DCS相比，FCS的配置简单。 由于标准化的结构和性能，易于安装、操作和维护。
(9) 过程控制FCS设计开发要点。 这一点不作为与DCS的比较，只是说明在设计和开发用于过程控制或模拟连续过程的FCS时应考虑的关键问题。
1）母线本安防爆功能是要求的，也是最重要的。
2）流量、料位、温度、压力等基础监测变化缓慢，具有滞后效应。 因此楼宇自控接线图解，节点监控不需要快速电子设备的响应时间，而是需要复杂的模拟处理能力。 这一物理特性决定了本系统基本采用主从集中轮询制，技术上合理，经济上有利。
3）流量、料位、温度、压力等参数测量的物理原理是经典的，但传感器、变送器、控制器应向数字智能方向发展。
4）作为面向连续过程及其仪表开发的FCS，应重点对低速母线H1进行设计改进。
PLC和DCS的前景
我们已经知道有的FCS是从PLC发展而来的，有的FCS是从DCS发展而来的。 那么，在FCS已经实用化的今天，PLC和DCS的未来会怎样呢？
PLC于1960年代后期首次出现在美国。 其目的是代替继电器，执行逻辑、定时、计数等顺序控制功能，建立灵活的程序控制系统。 1976年正式命名和定义：PLC是数字控制的专用电子计算机。 它使用可编程存储器存储指令并执行逻辑、时序、定时、计数和计算等功能，并通过模拟和数字输入、输出等元件来控制各种机械或工作程序。 经过30多年的发展，PLC已经非常成熟和完善，发展了模拟量闭环控制功能。
PLC 在 FCS 系统中的地位似乎已经没有太多争论就确立了。 PLC作为一个站挂在高速总线上。 充分发挥PLC处理开关量的优势。 此外，火电厂的辅助车间，如给水处理车间、循环水车间、除灰除渣车间、输煤车间等，大多采用顺序控制。 PLC在顺序控制方面有其独特的优势。 小编认为，辅助车间的控制系统应以遵循现场总线通讯协议的PLC或能与FCS通讯交换信息的PLC为主。
