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可編程自動化控制器

  • 可編程自動化控制器
PAC的概念定義為:控制引擎的集中,涵蓋PLC用戶的多種需要,以及制造業(yè)廠商對信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和擴大的控制能力,以及PC-based控制中基于對象的、開放數(shù)據(jù)格式和網(wǎng)絡(luò)連接等功能。

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  PAC(可編程自動化控制器)的概念是由ARC咨詢集團的高級研究員Craig Resnick提出的,在談到創(chuàng)造這個新名詞的意義時,他認為,“PLC在市場相當活躍,而且發(fā)展良好,具很強的生命力。然而,PLC也正在許多方面不斷改變,不斷增加其魅力。自動化供應(yīng)商正不斷致力于PLC的開發(fā),以迎合市場與用戶需求。功能的增強促使新一代系統(tǒng)浮出水面。PAC基于開放的工業(yè)標準、具多領(lǐng)域功能、通用的開放平臺以及高性能。ARC創(chuàng)造了這個詞,以幫助用戶定義應(yīng)用需要,幫助制造商在談到其產(chǎn)品時能更清晰。”

  PAC的概念定義為:控制引擎的集中,涵蓋PLC用戶的多種需要,以及制造業(yè)廠商對信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和擴大的控制能力,以及PC-based控制中基于對象的、開放數(shù)據(jù)格式和網(wǎng)絡(luò)連接等功能。

基本要求

  ◆多域功能(邏輯、運動、驅(qū)動和過程)——這個概念支持多種I/O類型。邏輯、運動和其他功能的集成是不斷增長的復(fù)雜控制方法的要求

  ◆單一的多學(xué)科開發(fā)平臺——單一的開發(fā)環(huán)境必須能支持各種I/O和控制方案

  ◆用于設(shè)計貫穿多個機器或處理單元的應(yīng)用程序的軟件工具——這個軟件工具必須能適應(yīng)分布式操作

  ◆一組de facto網(wǎng)絡(luò)和語言標準——這個技術(shù)必須利用高投入技術(shù)

  ◆開放式、模塊化體系結(jié)構(gòu)——設(shè)計和技術(shù)標準與規(guī)范必須是在實現(xiàn)中開放的、模塊化的和可結(jié)合的

PAC與PLC的區(qū)別

  雖然PAC形式與傳統(tǒng)PLC很相似,但性能卻廣泛全面得多。PAC是一種多功能控制器平臺,它包含多種用戶可按照自己意愿組合、搭配和實施的技術(shù)和產(chǎn)品。與其相反,PLC是一種基于專有架構(gòu)的產(chǎn)品,僅僅具備了制造商認為必要的性能。

  PAC與PLC最根本的不同在于它們的基礎(chǔ)不同。PLC性能依賴于專用硬件,應(yīng)用程序的執(zhí)行是依靠專用硬件芯片實現(xiàn),因硬件的非通用性會導(dǎo)致系統(tǒng)的功能前景和開放性受到限制,由于是專用操作系統(tǒng),其實時可靠性與功能都無法與通用實時操作系統(tǒng)相比,這樣導(dǎo)致了PLC整體性能的專用性和封閉性。

  PAC的性能是基于其輕便控制引擎,標準、通用、開放的實時操作系統(tǒng),嵌入式硬件系統(tǒng)設(shè)計以及背板總線。

  PLC的用戶應(yīng)用程序執(zhí)行是通過硬件實現(xiàn)的,而PAC設(shè)計了一個通用、軟件形式的控制引擎用于應(yīng)用程序的執(zhí)行,控制引擎位于實時操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序之間,這個控制引擎與硬件平臺無關(guān),可在不同平臺的PAC系統(tǒng)間移植,如圖1所示。因此對于用戶來說,同樣的應(yīng)用程序不需修改即可下載到不同PAC硬件系統(tǒng)中,用戶只需根據(jù)系統(tǒng)功能需求和投資預(yù)算選擇不同性能PAC平臺。這樣,根據(jù)用戶需求的迅速擴展和變化,用戶系統(tǒng)和程序無需變化,即可無縫移植。

PAC與PC Control的區(qū)別

  同樣,作為可利用先進計算機技術(shù)高性能控制系統(tǒng),PAC與PC Control也有著本質(zhì)區(qū)別。

  PAC使用實時操作系統(tǒng),所有系統(tǒng)硬/軟件功能控制由控制引擎和應(yīng)用程序負責(zé),是實時、確定性控制系統(tǒng)。

  PC Control使用普通商業(yè)操作系統(tǒng),系統(tǒng)控制功能屬于操作系統(tǒng)任務(wù)的一部分,所有系統(tǒng)硬/軟件功能控制屬于操作系統(tǒng)的一部分,屬于非實時、非確定性控制系統(tǒng)。

PAC的優(yōu)點

  PAC控制解決方案,如PACSystems可實現(xiàn)工廠和OEM廠商都需要的優(yōu)點:

  (1)提高生產(chǎn)率和操作效率:一個通用輕便控制引擎和綜合工程開發(fā)平臺允許快速地開發(fā)、實施和遷移;且由于它的開放性和靈活性,確保了控制、操作、企業(yè)級業(yè)務(wù)系統(tǒng)的無縫集成,優(yōu)化了工廠流程。

  (2)降低操作成本:使用通用、標準架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò),降低了操作成本,讓工程師們能為一個體現(xiàn)成本效益、使用現(xiàn)貨供應(yīng)的平臺選擇不同系統(tǒng)部件,而不是專有產(chǎn)品和技術(shù);只要求用戶在一個統(tǒng)一平臺和開發(fā)環(huán)境上培訓(xùn),而不是幾種;且為用戶提供了一個無縫遷移路徑,保護在I/O和應(yīng)用開發(fā)方面的投資。

  (3)使用戶對其控制系統(tǒng)擁有更多控制力:使用戶擁有更多靈活性來選擇適合每種特殊應(yīng)用的硬件和編程語言,以他們自己的時間表來規(guī)劃升級,并且可在任何地方設(shè)計、制造產(chǎn)品。

PAC特征

  雖然從外形上來看,PAC與傳統(tǒng)的PLC非常相似,但究其實質(zhì),PAC系統(tǒng)的性能卻廣泛得多。作為一種多功能的控制平臺,用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的需要,組合和搭配相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品以實現(xiàn)功能的側(cè)重,因為基于同一發(fā)展平臺進行開發(fā),所以采用PAC系統(tǒng)保證了控制系統(tǒng)各功能模塊具有統(tǒng)一性,而不僅是一個完全無關(guān)的部件拼湊成的集合體。

  綜合業(yè)界專家的意見,所謂PAC系統(tǒng)應(yīng)該具備以下一些主要的特征和性能:

  ◆提供通用發(fā)展平臺和單一數(shù)據(jù)庫,以滿足多領(lǐng)域自動化系統(tǒng)設(shè)計和集成的需求

  ◆一個輕便的控制引擎,可以實現(xiàn)多領(lǐng)域的功能,包括:邏輯控制、過程控制、運動控制人機界面

  ◆允許用戶根據(jù)系統(tǒng)實施的要求在同一平臺上運行多個不同功能的應(yīng)用程序,并根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計要求,在各程序間進行系統(tǒng)資源的分配

  ◆采用開放的模塊化的硬件架構(gòu)以實現(xiàn)不同功能的自由組合與搭配,減少系統(tǒng)升級帶來的開銷

  ◆支持IEC-61158現(xiàn)場總線規(guī)范,可以實現(xiàn)基于現(xiàn)場總線的高度分散性的工廠自動化環(huán)境

  ◆支持事實上的工業(yè)以太網(wǎng)標準,可以與工廠的EMS、ERP系統(tǒng)輕易集成

  ◆使用既定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,程序語言標準來保障用戶的投資及多供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換


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