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由于工业生产过程是一个分散系统，因此过程控制的方式最好是分散进行，而监视、操作和最佳化管理应以集中为好。随着工业生产规模不断扩大，控制管理的要求不断提高，过程参数日益增多，控制回路越加复杂，在70年代中期产生了集散控制系统，他一经出现就受到工业控制界的青睐。DCS是集计算机技术、控制技术、网络通信技术和图形显示技术于一体的系统。与常规的集中式控制系统相比有如下特点：
1、实现了分散控制。它使得系统控制危险性分散、可靠性高、投资减小、维护方便。
2、实现集中监视、操作和管理。使得管理与现场分离，管理更能综合化和系统化，
3、采用网络通信技术，这是DCS的关键技术，它使得控制与管理都具实时性，并解决系统的扩充与升级问题。
目前，由于PLC把专用的数据高速公路（HIGHWAY）改成通用的网络，并逐步将PLC之间的通信规约靠拢使得PLC有条件和其它各种计算机系统和设备实现集成，以组成大型的控制系统，这使得PLC系统具备了DCS的形态，这样，基于PLC的DCS系统目前在国内外都得到了广泛的应用。
可编程序控制器（PLC）及集散控制系统（DCS）是目前工业控制领域最广泛使用的两种控制技术，它们各自具有明显的优势及劣势，如PLC在高速的顺序控制中占主导地位，而DCS则在复杂的过程控制中占优势；PLC体积小，使用灵活，价格相对较低，但在通讯功能及管理能力方面不及DCS，DCS虽然通讯及管理能力较强，但体积大，价格相对较高.在这种情况下，用户期望得到一种集PLC与DCS优点于一体的控制系统，这种混合式控制系统（以下简称HCS）应既能完美地实现逻辑及顺序控制，又能很好地完成过程控制，同时还应具有管理功能，且体积小，价格较低，可靠性高。一些自控设备生产厂商已有产品问世，Rockwell公司新近推出的Allen-Bradley（A-B）品牌ProcessLogix过程控制系统便是其中一例。
本文将介绍一种混合式控制系统，既吸取传统DCS“管理集中，控制分散”的设计精髓，又保留传统PLC所固有的灵活性及低价位等优点，适用于离散控制、顺序控制及连续控制场合，以最低成本来完成高技术的自动化。
一、PLC与DCS比较
如果按从弱至强将PLC与DCS的性能划分为1至10个等级，则可将它们的对比列于表1
表1PLC与DCS的比较
比较项目PLC控制DCS控制
高速顺序控制106
复杂过程控制610
硬件可靠性98
联网和通讯功能48
管理能力39
系统诊断和报警38
早期的PLC以数字量的顺序控制为主。随着PLC功能不断扩充，PLC增加了模拟量控制功能、PID调节功能、通讯联网功能及分级控制功能等，在过去DCS占统治地位的化工、冶金等行业也可由PLC进行控制。但PLC难以组成大型、复杂、综合的系统，如果过多的PC企图通过网络与过多的PLC通讯，则可能导致瓶颈现象及计时上的困难。
DCS是由模拟仪表控制系统发展而来，初期的功能以回路调节为主，之后又加入了顺序控制的功能。DCS的设计思想是操作管理集中，控制分散以提高整个系统的可靠性及管理能力。DCS的上述优势使它在控制系统的高端市场仍占主流。但DCS比PLC价位高，对一些资金有限的中小型企业有时难以承受。
本文探讨的这种混合式控制系统整合了PLC与DCS的优势，对需要实现低成本自动化（LCA）的场合尤为适用。
二、混合式控制系统结构
该系统主要以DCS的设计思想为基础，综合PLC与DCS的各自优势。它主要由系统网络、操作员工作站、中央服务器、控制器及输入/输出（I/O）模块等部分组成。
1、系统网络
对DCS而言，系统网络是整个系统的基础和核心，对整个系统的实时性、可靠性和可扩充性起着决定性的作用。对混合式控制系统也是如此。
如图1所示，HCS是分级控制系统，共分两级：操作管理级及过程控制级。操作管理级的各项设备——操作员工作站及中央服务器由N1网连接。N1网是一局域网（LAN），对它的要求是能以较高的速率传输大量数据，可选用Ethernet（以太网）或ARCNET。Ethernet采用载波侦听/多路访问协议，具有10Mbps及100Mbps的通讯速度，但它不具备实时性；ARCNET采用令牌传输协议，具有2.5Mbps的通讯速度，具有好的实时性。N1网的网络拓朴结构可采用星形、总线形、混合形等。总线结构的网络技术比较成熟，施工相对简单，节点的加入或退出也无需中止网络运行，是工业控制网常用的网络结构。N1网的传输介质可使用双绞线、同轴电缆或光纤。
N2网将过程控制级的控制器与控制器、控制器与远程I/O、远程I/O与远程I/O连接起来，并使之与中央
