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- 可編程自動(dòng)化控制器
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PAC(可編程自動(dòng)化控制器)的概念是由ARC咨詢集團(tuán)的高級(jí)研究員Craig Resnick提出的,在談到創(chuàng)造這個(gè)新名詞的意義時(shí),他認(rèn)為,“PLC在市場(chǎng)相當(dāng)活躍,而且發(fā)展良好,具很強(qiáng)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(dòng)化供應(yīng)商正不斷致力于PLC的開發(fā),以迎合市場(chǎng)與用戶需求。功能的增強(qiáng)促使新一代系統(tǒng)浮出水面。PAC基于開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、具多領(lǐng)域功能、通用的開放平臺(tái)以及高性能。ARC創(chuàng)造了這個(gè)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(shí)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(duì)信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和擴(kuò)大的控制能力,以及PC-based控制中基于對(duì)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(yùn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)和過程)——這個(gè)概念支持多種I/O類型。邏輯、運(yùn)動(dòng)和其他功能的集成是不斷增長(zhǎng)的復(fù)雜控制方法的要求
◆單一的多學(xué)科開發(fā)平臺(tái)——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(jì)貫穿多個(gè)機(jī)器或處理單元的應(yīng)用程序的軟件工具——這個(gè)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(biāo)準(zhǔn)——這個(gè)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(jì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范必須是在實(shí)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(tái),它包含多種用戶可按照自己意愿組合、搭配和實(shí)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(rèn)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(shí)現(xiàn),因硬件的非通用性會(huì)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(shí)時(shí)可靠性與功能都無法與通用實(shí)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)、通用、開放的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),嵌入式硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及背板總線。
PLC的用戶應(yīng)用程序執(zhí)行是通過硬件實(shí)現(xiàn)的,而PAC設(shè)計(jì)了一個(gè)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序之間,這個(gè)控制引擎與硬件平臺(tái)無關(guān),可在不同平臺(tái)的PAC系統(tǒng)間移植,如圖1所示。因此對(duì)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(tái)。這樣,根據(jù)用戶需求的迅速擴(kuò)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(jìn)計(jì)算機(jī)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(shí)時(shí)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(fù)責(zé),是實(shí)時(shí)、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(shí)時(shí)、非確定性控制系統(tǒng)。
PAC的優(yōu)點(diǎn)
PAC控制解決方案,如PACSystems可實(shí)現(xiàn)工廠和OEM廠商都需要的優(yōu)點(diǎn):
(1)提高生產(chǎn)率和操作效率:一個(gè)通用輕便控制引擎和綜合工程開發(fā)平臺(tái)允許快速地開發(fā)、實(shí)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(jí)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(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò),降低了操作成本,讓工程師們能為一個(gè)體現(xiàn)成本效益、使用現(xiàn)貨供應(yīng)的平臺(tái)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(gè)統(tǒng)一平臺(tái)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(gè)無縫遷移路徑,保護(hù)在I/O和應(yīng)用開發(fā)方面的投資。
(3)使用戶對(duì)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(shí)間表來規(guī)劃升級(jí),并且可在任何地方設(shè)計(jì)、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(shí)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(tái),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(shí)現(xiàn)功能的側(cè)重,因?yàn)榛谕话l(fā)展平臺(tái)進(jìn)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(gè)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(tái)和單一數(shù)據(jù)庫(kù),以滿足多領(lǐng)域自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成的需求
◆一個(gè)輕便的控制引擎,可以實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域的功能,包括:邏輯控制、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制和人機(jī)界面等
◆允許用戶根據(jù)系統(tǒng)實(shí)施的要求在同一平臺(tái)上運(yùn)行多個(gè)不同功能的應(yīng)用程序,并根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,在各程序間進(jìn)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(shí)現(xiàn)不同功能的自由組合與搭配,減少系統(tǒng)升級(jí)帶來的開銷
◆支持IEC-61158現(xiàn)場(chǎng)總線規(guī)范,可以實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)場(chǎng)總線的高度分散性的工廠自動(dòng)化環(huán)境
◆支持事實(shí)上的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),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(biāo)準(zhǔn)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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