SIS与ESD、DCS、PLC的区别与关联（sis和dcs系统配置图）

SIS是安全仪表系统，ESD是紧急停车系统，ESD属于SIS的一部分SIS包括现场仪表、逻辑解决器、执行机构三部分，这三个部分都要是安全设计的，常规的ESD系统只是SIS的逻辑解决器这部分，当然也要是安全设计的。

特点依然是PID控制，借助其强大的通讯功能，是整合工厂所有自动化设备的系统，SIS比DCS在可靠性、可用性上要求更严格，IEC61508、IEC61511等标准中，要求SIS与DCS硬件独立设置DCS系统是过程控制系统，是动态的，需要人工频繁的干预，这有可能引起人为误动作；而SIS（ESD）是静态的，不需要人为干预，这样设置可以避免人为误动作。

通常作为成套设备的控制方案，比如说真空、废水、集装、压缩机等等自成一个体系的系统他们的特点往往是不要求很多的模拟量控制，对数字量控制极为有效、方便、可靠、经济通常做为DCS的子站点，便于监视很显然从下图中我们看到SIS包括ESD、ITCC等，DCS下面有PLC、FCS等。

PLC programmable logic controller,通常作为成套设备的控制方案，比如说真空、废水、集装、压缩机等等自成一个体系的系统他们的特点往往是不要求很多的模拟量控制，对数字量控 制极为有效、方便、可靠、经济。

通常做为DCS的子站点，便于监视ESD emergency shutdown system 紧急停车系统SIS safety interlocking system（safetyinstrument syetem）。

安全联锁系统，个人认为这是不同厂家对安全系统的叫法不同，还有的叫safetymanager这类系统往往用于石化等高危行业一般涉及到的点不是很多，因为一旦动作就是全场停车，是牺牲生产效益，保障安全的最低防线。

SM需要有SIS认证，石化行业通常等级为3SIS与DCS之间的区别SIS与DCS在石油、石化生产过程中分别起着不同的作用，如下图所示：生产装置从安全角度来讲，可分为3个层次：第一层为生产过程层，第二层为过程控制层，第三层为安全仪表系统停车保护层。

SIS与ESD之间的区别：SIS是系统化的概念，更关注整体性的概念，从命名就可以看出来，SIS关注回路，关注系统整体安全型的现场检测器件（变送器，仪表，传感器）→安全型 AI→安全型控制器-安全型的DO→安全型的现场执行器件（安全关断阀，泄压阀，保护器等）。

而ESD 通常是指，安全控制系统厂家生产的，安全型控制器，（CPU），IO，等纯控制系统的概念从本质上来讲，SIS 的硬件系统不光包括，SIS控制器及IO（例如Triconex，HIMA，西门子400FH）。

还应包括所有跟控制器接口的其他输入部件，例如获得TUVSIL认证的传感器，变送器，检测装置；还应该包括所有输出部件，如获得 TUV SIL认证的执行器（液压安全执行器，气动安全执行器，电动型安全执行器），

还应该有获得认证的现场设备要求严格的现场，阀门本体也必须是有TUV 证书的例如核电厂的安全阀不光是锅炉与压力容器质检合格，还应该有核检证书，还应该有 TUV的安规证书，明确标明是SIL几等级ESD是生产厂家的安全性控制器用在不同的场合，根据不同的用途，有着这些不同的叫法，从理论上说，只有ESD，“未必” 会是个完整的SIS控制系统。

ESD仅仅是 SIS中的一环，而且是在实体硬件中，是最重要的一环DCS与PLC之间的区别1、从发展的方面来说：DCS从传统的仪表盘监控系统发展而来因此，DCS从先天性来说较为侧重仪表的控制，比如我们使用的YOKOGAWA CS3000 DCS系统甚至没有PID数量的限制（PID,比例微分积分算法，是调节阀、变频器闭环控制的标准算法，通常PID的数量决定了可以使用的调节阀数量）。

PLC从传统的继电器回路发展而来，最初的PLC甚至没有模拟量的处理能力，因此，PLC从开始就强调的是逻辑运算能力2、从系统的可扩展性和兼容性的方面来说：市场上控制类产品繁多，无论DCS还是PLC，均有很多厂商在生产和销售。

对于PLC系统来说，一般没有或很少有扩展的需求，因为PLC系统一般针对于设备来使用一般来讲，PLC也很少有兼容性的要求，比如两个或以上的系统要求资源共享，对PLC来讲也是很困难的事而且PLC一般都采用专用的网络结构，比如西门子的MPI总线性网络，甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。

DCS在发展的过程中也是各厂家自成体系，但大部分的DCS系统，比如横河YOKOGAWA、霍尼维尔、ABB等等，虽说系统内部（过程级）的通讯协议不尽相同，但操作级的网络平台不约而同的选择了以太网络，采用标准或变形的TCP/IP协议。

这样就提供了很方便的可扩展能力在这种网络中，控制器、计算机均作为一个节点存在，只要网络到达的地方，就可以随意增减节点数量和布置节点位置另外，基于windows系统的OPC、DDE等开放协议，各系统也可很方便的通讯，以实现资源共享。

3、从数据库来说：DCS一般都提供统一的数据库换句话说，在DCS系统中一旦一个数据存在于数据库中，就可在任何情况下引用，比如在组态软件中，在监控软件中，在趋势图中，在报表中……而PLC系统的数据库通常都不是统一的，组态软件和监控软件甚至归档软件都有自己的数据库。

为什么常说西门子的S7 400要到了414以上才称为DCS？因为西门子的PCS7系统才使用统一的数据库，而PCS7要求控制器起码到S7 414-3以上的型号4、从时间调度上来说：PLC的程序一般不能按事先设定的循环周期运行。

PLC程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行（现在一些新型PLC有所改进，不过对任务周期的数量还是有限制）而DCS可以设定任务周期比如，快速任务等同样是传感器的采样，压力传感器的变化时间很短，我们可以用200ms的任务周期采样，而温度传感器的滞后时间很大，我们可以用2s的任务周期采样。

这样，DCS可以合理的调度控制器的资源5、从网络结构发面来说：一般来讲，DCS惯常使用两层网络结构，一层为过程级网络，大部分DCS使用自己的总线协议，比如横河的Modbus、西门子和ABB的Profibus、ABB的 CAN bus等，这些协议均建立在标准串口传输协议RS232或RS485协议的基础上。

现场IO模块，特别是模拟量的采样数据（机器代码，213/扫描周期）十分庞大，同时现场干扰因素较多，因此应该采用数据吞吐量大、抗干扰能力强的网络标准基于RS485串口异步通讯方式的总线结构，符合现场通讯的要求。

IO的采样数据经CPU转换后变为整形数据或实形数据，在操作级网络（第二层网络）上传输因此操作级网络可以采用数据吞吐量适中、传输速度快、连接方便的网络标准，同时因操作级网络一般布置在控制室内，对抗干扰的要求相对较低。

因此采用标准以太网是最佳选择TCP/IP协议是一种标准以太网协议，一般我们采用100Mbit/s的通讯速度PLC系统的工作任务相对简单，因此需要传输的数据量一般不会太大，所以常见的PLC系统为一层网络结构。

过程级网络和操作级网络要么合并在一起，要不过程级网络简化成模件之间的内部连接PLC不会或很少使用以太网6、从应用对象的规模上来说：PLC一般应用在小型自控场所，比如设备的控制或少量的模拟量的控制及联锁，而大型的应用一般都是DCS。

当然，这个概念不太准确，但很直观，习惯上我们把大于600点的系统称为DCS，小于这个规模叫做PLC我们的热泵及QCS、横向产品配套的控制系统一般就是称为PLC说了这么多PLC与DCS的区别，但我们应该认识到，PLC与DCS发展到今天，事实上都在向彼此靠拢，严格的说，现在的PLC与DCS已经不能一刀切开，很多时候之间的概念已经模糊了。

现在，我们来讨论一下彼此的相同（似）之处1、从功能来说：PLC已经具备了模拟量的控制功能，有的PLC系统模拟量处理能力甚至还相当强大，比如横河FA-MA3、西门子的S7 400、ABB的ControlLogix 和施耐德的Quantum系统。

而DCS也具备相当强劲的逻辑处理能力，比如我们在CS3000上实现了一切我们可能使用的工艺联锁和设备的联动启停2、从系统结构来说:PLC与DCS的基本结构是一样的PLC发展到今天，已经全面移植到计算机系统控制上了，传统的编程器早就被淘汰。

小型应用的PLC一般使用触摸屏，大规模应用的PLC全面使用计算机系统和DCS一样，控制器与IO站使用现场总线（一般都是基于RS485或RS232异步串口通讯协议的总线方式），控制器与计算机之间如果没有扩展的要求，也就是说只使用一台计算机的情况下，也会使用这个总线通讯。

但如果有不止一台的计算机使用，系统结构就会和DCS一样，上位机平台使用以太网结构这是PLC大型化后和DCS概念模糊的原因之一3、PLC和DCS的发展方向：小型化的PLC将向更专业化的使用角度发展，比如功能更加有针对性、对应用的环境更有针对性等等。

大型的PLC与DCS的界线逐步淡化，直至完全融和DCS将向FCS的方向继续发展FCS的核心除了控制系统更加分散化以外，特别重要的是仪表FCS在国外的应用已经发展到仪表级控制系统需要处理的只是信号采集和提供人机界面以及逻辑控制，整个模拟量的控制分散到现场仪表，仪表与控制系统之间无需传统电缆连接，使用现场总线连接整个仪表系统。

(目前国内有横河在中海壳牌石化项目中用到了FCS，仪表级采用的是智能化仪表例如：EJX等，具备世界最先进的控制水准)本文来源于互联网。