PLC是早期的继电器逻辑控制系统与微机计算机技术相结合而发展起来的。 它是一种基于微处理器的工业控制仪表。 它集计算机技术、控制技术和通讯技术于一体，集顺序控制于一体。 、过程控制和数据处理于一体，可靠性高、功能强大、控制灵活、操作维护简单。 近年来，可编程控制器及其组成系统在我国冶金、电厂、轻工石化、矿山、水处理等行业得到广泛应用，并取得了一定的经济效益。
由于工业生产过程是一个分散的系统，过程控制最好分散进行，而监控、运行和优化管理应集中进行。 随着工业生产规模的不断扩大，对控制管理的要求不断提高，工艺参数越来越多，控制回路越来越复杂。 在 20 世纪 70 年代中期，产生了分布式控制系统。 一经出现，就受到了工控界的青睐。 dcs是集计算机技术、控制技术、网络通讯技术和图形显示技术于一体的系统。 与常规集中控制系统相比，具有以下特点：
1、实现分散控制。 使系统控制风险分散，可靠性高，投资减少，维护方便。2、实现集中监控、运行和管理。 将管理与现场分开，使管理更加一体化和系统化。
3、采用网络通讯技术，这是DCS的关键技术，使控制和管理实时化，解决了系统扩容和升级的问题。
目前，由于PLC把专早期的PLC主要基于数字量的顺序控制。 随着PLC功能的不断扩展，PLC增加了模拟量控制功能、PID调节功能、通讯联网功能、分级控制功能等。 以往以DCS为主的化工、冶金等行业也可以通过PLC进行控制。 但是，PLC很难形成一个大规模、复杂、综合的系统。 如果过多的 PC 试图通过网络与过多的 PLC 进行通信，则可能会导致瓶颈和时序困难。
DCS是由模拟仪表控制系统发展而来的。 初期功能主要是环路调整，后期增加顺序控制功能。 DCS的设计理念是集中运行管理，分散控制，以提高整个系统的可靠性和管理能力。 DCS的上述优势使其在控制系统的高端市场仍占据主流。 但DCS的价格高于PLC，这对于一些资金有限的中小企业来说，有时是难以承受的。
本文讨论的混合控制系统结合了PLC和DCS的优点，特别适用于需要低成本自动化（LCA）的场合。
2、混合动力控制系统结构该系统主要基于DCS的设计思想，综合了PLC和DCS各自的优点。 它主要由系统网络、操作员工作站、中央服务器、控制器和输入/输出（I/O）模块组成。
一、系统网络对于DCS来说，系统网络是整个系统的基础和核心，对整个系统的实时性、可靠性和可扩展性起着决定性的作用。 混合动力控制系统也是如此。 HCS是一个分级控制系统，分为两个层次：操作管理层和过程控制层。 运营管理层的各种设备——操作员工作站和中心服务器通过N1网络连接。 N1网络是局域网（LAN），其要求是以较高的速率传输大量数据，可选择以太网（Ethernet）或ARCNET。 以太网采用载波侦听/多路访问协议，通信速度为10Mbps和100Mbps，但不具备实时性； ARCNET采用令牌传输协议，通信速度为2.5Mbps，实时性好。
3.中央服务器所有系统信息、报表和总数据库均由中央服务器统一管理，实现信息的集中管理。 中心服务器采用Windows NT操作系统，配备系统应用软件，也可与企业管理系统对接。 DCS的配置功能也是由HCS中的中心服务器提供的。 工程师可以使用中央服务器的系统应用软件修改或添加控制配置，并下载到控制器中。
4.控制器控制器是自动控制系统中的控制中心。 HCS的控制器采用类似PLC的典型计算机结构，主要包括处理器、存储器、I/O接口和通信接口。 HCS控制器的外形沿用了传统PLC的外形尺寸结构，因此体积比DCS小很多。 虽然HCS控制器在尺寸和形状上与PLC非常相似，但绝不是PLC的简单复制。 HCS控制器在过程控制中实现闭环顺序控制，能够胜任DCS所承担的过程控制任务。 HCS控制器采用模块化结构。 处理器模块、本地I/O模块、通信接口模块等全部插在同一框架内，通过数据总线连接，实现“软布线”。 此外，还可以通过N2网络扩展远程I/O模块。 /O 模块。
每个 HCS 可以支持多个控制器，每个控制器最多可以支持数百个控制回路。 这样HCS可以组成一个更大的控制系统，控制是分散的。 如ProcessLogix控制系统最多可支持16个控制器，每个控制器可支持125至150个控制回路。
5.输入/输出（I/O）模块HCS提供各种规格的I/O模块，可直接接入工业现场I/O信号； 如模拟/数字、DC/AC、电压/电流和不同电压等级的I/O模块。 这些I/O模块可以直接连接到工业领域的按钮、变送器、传感器、电磁阀、电机控制器等设备部件，使用灵活方便。
三、混合动力控制系统的特点1、分级分散控制，集中管理
HCS保留了DCS信息集中和控制分散的优势。 系统按功能在垂直方向分为两个层次：操作管理层和过程控制层。 各个层级之间既有分工又有联系，在系统的协调下运作。 同时按照生产流程进行横向分解，满足贯穿整个厂区的管控需求。 使用这种分散的控制结构，将多个控制器和I/O框架分散然后联网。 一方面可以将生产过程的所有信息通过网络传输到中央服务器，实现信息集中，另一方面可以避免个别设备造成的故障。 危害整个系统和提高可靠性所造成的危害。
2. 高度的灵活性和可扩展性
采用模块化、积木式结构，用户可以选择不同数量和规格的单元设备，组成不同要求和规模的硬件系统。 例如，控制器及其远程I/O采用PLC式模块结构，用户可以根据不同的应用选择不同规格的模块； 整个系统采用分层分散的网络结构，增加或删除一些单元不会影响整个系统的性能，这种灵活的组装方式使得系统易于扩展，有利于工厂配置系统 根据现有规模，提高设备的利用效率。
3.可靠性高
(1)冗余技术
HCS允许用户在任何需要的关键部分扩展冗余组件，以免因组件故障而影响系统运行。 如在控制器中增加冗余处理器，增加冗余中央服务器和冗余传输介质（如同轴电缆）等。
(1)自诊断功能HCS系统软件可以在线监控整个系统的软硬件状态。 一旦发现异常情况，可立即采取有效措施，防止故障扩大。
(2)断电保护功能
HCS控制器的处理器模块配备锂电池，防止断电造成数据丢失。
4、混合动力控制系统展望1.体积更小，价格更低，功能更强
随着VLSI技术的发展，HCS的控制器将采用更高性能的微处理器作为处理器，大大增强了控制功能； 随着安装布线技术的发展，HCS可以采用表面贴装和平面封闭技术，使HCS体积更小，成本更低。
2、I/O模块更加丰富多样由于I/O模块直接与工业现场设备相连，I/O模块功能的强弱直接影响到系统的控制能力。 为此，各厂商竞相开发各种I/O模块，如定位控制模块、CRT模块、数控模块、运算模块、语音处理模块、模糊模块等，其中大部分是智能I/O模块。 O模块自带处理器，可满足不同场合的复杂控制。 如果HCS采用这些智能I/O模块，其控制功能将大大增强。
3.引入人工智能技术(1)在系统应用软件中采用智能控制算法，如模糊逻辑、专家系统、遗传算法、神经元网络等先进的控制算法，形成具有人工智能的控制模块和网络系统，提高了系统的控制水平 系统。
(2)利用人工智能技术进行故障的自我诊断和早期预测。 由于人工神经网络具有自组织、自学习、自适应和并行处理能力等特点，经过训练后，可以监测和检测HCS的故障，并对故障进行早期预测，优化过程控制 ，提高了系统的可靠性。
