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 PCBCS 控制系統 除上述三大控制系統以外，近來出現一種控制系統稱為PCBCS，在此只簡單介紹一下該系統，不與以上三個系統比較。PCBCS是將經過加固的PC機硬件與控制軟件相結合，實施通常由PLC、DCS執行的控制功能，或者說將PLC的控制功能/封裝在/軟件內，運行在PC的環境中。PCBCS控制系統主要由以下三部分組成：PC機；I/O組件及其連接件；操作系統軟件和應用軟件。PC機將以往PLC、DCS控制系統中的操作站、控制站溶為一體，同時具備實施控制、通信及操作顯示等多項功能。快速發展的計算機技術使PC機可提供一個真正開放的平臺，使系統所有的功能集成于PC這個統一開放的平臺上，以減少安裝空間、節省電纜，將復雜的通信連接簡單化，還可通過互聯網Intern e t或企業內部網Intran e t得到重要的生產信息，實現生產過程優化。由以上三個組成部分就可以看出PCBCS系統的開放性是全面的，因此它現在的和未來的發展速度都將是非常快的，決不會象以往的PLC、DCS控制系統那樣因封閉性、專一性而造成長期發展滯后，而會隨計算機技術、通信技術、I/O組件制造技術、現場總線技術及軟件技術的發展與時俱進，迅速提升。 7. 系統比較 （1） DCS 系統是個大系統，其閉環控制功能強。PLC系統適合中型及小型 系統，其邏輯控制功能強。FCS適合各種控制系統，但必須有數字智能化的現場裝置為前提，才能顯示其智能化的優勢。 （2） DCS 系統一次性投資較大，PLC系統投資相對要小。FCS系統要求一次儀表智能化程度高，一次儀表投資要大些。 （3） DCS 系統是封閉式系統，各公司產品基本不兼容，事后擴容難度較大。 PLC 系統可以通過網絡擴充同型號PLC單元，而且它可以作為DCS、FCS系統的前端處理現場I/O。FCS系統是開放式系統，用戶可以選擇不同廠商、不同品牌的各種設備連入現場總線，達到的系統集成。 （4）DCS、PLC系統的信息全都是二進制或模擬信號形成的，必須有D/A與A/D轉換。FCS系統是全數字化，采用數字信號傳遞，就免去了D/A與A/D變換，高集成化高性能，使精度可以從±0.5%提高到±0.1%。 （5）FCS系統可以將PID閉環控制功能裝入變送器或執行器中，縮短了控制周期，目前可以從DCS的每秒2~5次，提高到FCS的每秒10~20次，從而改善調節性能。 （6）DCS、PLC可以控制和監視工藝全過程，對自身進行診斷、維護和組態。但是，由于其I/O信號采用傳統的模擬量信號，因此，它無法在DCS工程師站上對現場儀表（含變送器、執行器等）進行遠方診斷、維護和組態。FCS采用全數字化技術，數字智能現場裝置發送多變量信息，而不僅僅是單變量信息，并且還具備檢測信息差錯的功能。FCS采用的是雙向數字通信現場總線信號制。因此，它可以對現場裝置（含變送器、執行機構等）進行遠方診斷、維護和組態。FCS的這點*性是DCS、PLC*的。 （7）FCS由于信息處理現場化，與DCS、PLC相比可以省去相當數量的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，同時也節省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積。FCS可以減少大量電纜與敷設電纜用的橋架等，同時也節省了設計、安裝和維護費用。但它是以數字智能現場裝置為前提的。 目前的DCS與新型的PLC，由于多年的開發研究，在各自保留自身原有的特點外，又相互補充，形成新的系統，現在的DCS已不是當初的DCS，同樣如此，新型的PLC也不是開發初期的PLC。我們能夠說是DCS取代了PLC或者說是PLC取代了DCS，顯然都是不合適的。目前PLC系統由于網絡技術的發展，也可以組成大型的DCS系統。而DCS為適應市場需要，也在開發小型的DCS系統。FCS是由DCS以及PLC發展而來，它保留了DCS的特點，或者說FCS吸收了DCS多年開發研究以及現場實踐的經驗，當然也包括教訓。隨著FCS技術的發展，FCS在不遠的將來是有可能占據控制系統的主流。 隨著各種技術的不斷發展，幾個系統相互融合組成更*的控制系統網絡。在DCS中可以利用PLC作為控制的底層，完成基本的控制任務。其實多臺PLC也可以組成控制網絡，從其構成形式及分散危險的方面理解，可以被稱其為DCS控制系統。

1、基本概念

（1） VVVF 改變電壓、改變頻率（Variable Voltage and Variable Frequency）的縮寫。 （2） CVCF 恒電壓、恒頻率（Constant Voltage and Constant Frequency）的縮寫。 各國使用的交流供電電源，無論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz）。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器"。為了產生可變的電壓和頻率，該設備首先要把三相或單相交流電變換為直流電（DC）。然后再把直流電（DC）變換為三相或單相交流電（AC），我們把實現這種轉換的裝置稱為“變頻器"（inverter）。

 變頻器也可用于家電產品。使用變頻器的家電產品中不僅有電機（例如空調等），還有熒光燈等產品。用于電機控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻器主要用于調節電源供電的頻率。汽車上使用的由電池（直流電）產生交流電的設備也以“inverter"的名稱進行出售。變頻器的工作原理被廣泛應用于各個領域。例如計算機電源的供電，在該項應用中，變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動及電源的瞬間斷電。

2. 電機的旋轉速度為什么能夠自由地改變？

（1) r/min電機旋轉速度單位：每分鐘旋轉次數，也可表示為rpm。例如：4極電機 60Hz 1,800 [r/min]，4極電機 50Hz 1,500 [r/min]，電機的旋轉速度同頻率成比例。

本文中所指的電機為感應式交流電機，在工業領域所使用的大部分電機均為此類型電機。感應式交流電機（以后簡稱為電機）的旋轉速度近似地取決于電機的極數和頻率。電機的極數是固定不變的。由于極數值不是一個連續的數值（為2的倍數，例如極數為2，4，6），所以不適合改變極對數來調節電機的速度。另外，頻率是電機供電電源的電信號，所以該值能夠在電機的外面調節后再供給電機，這樣電機的旋轉速度就可以被自由的控制。因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機調速設備的優選設備。

n = 60f/p，n: 同步速度，f: 電源頻率 ，p: 電機極數，改變頻率和電壓是***的電機控制方法 。如果僅改變頻率，電機將被燒壞。特別是當頻率降低時，該問題就非常突出。為了防止電機燒毀事故的發生，變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓，例如：為了使電機的旋轉速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz，這時變頻器的輸出電壓就必須從200V改變到約100V。 例如：為了使電機的旋轉速度減半，變頻器的輸出頻率必須從60Hz改變到30Hz，這時變頻器的輸出電壓就必須從200V改變到約100V。

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