可编程自动化控制器

概念

　　PAC（可编程自动化控制器）的概念是由ARC咨询集团的高级研究员Craig Resnick提出的，在谈到创造这个新名词的意义时，他认为，“PLC在市场相当活跃，而且发展良好，具很强的生命力。然而，PLC也正在许多方面不断改变，不断增加其魅力。自动化供应商正不断致力于PLC的开发，以迎合市场与用户需求。功能的增强促使新一代系统浮出水面。PAC基于开放的工业标准、具多领域功能、通用的开放平台以及高性能。ARC创造了这个词，以帮助用户定义应用需要，帮助制造商在谈到其产品时能更清晰。”

　　PAC的概念定义为：控制引擎的集中，涵盖PLC用户的多种需要，以及制造业厂商对信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和扩大的控制能力，以及PC-based控制中基于对象的、开放数据格式和网络连接等功能。

基本要求

　　◆多域功能（逻辑、运动、驱动和过程）——这个概念支持多种I/O类型。逻辑、运动和其他功能的集成是不断增长的复杂控制方法的要求

　　◆单一的多学科开发平台——单一的开发环境必须能支持各种I/O和控制方案

　　◆用于设计贯穿多个机器或处理单元的应用程序的软件工具——这个软件工具必须能适应分布式操作

　　◆一组de facto网络和语言标准——这个技术必须利用高投入技术

　　◆开放式、模块化体系结构——设计和技术标准与规范必须是在实现中开放的、模块化的和可结合的

PAC与PLC的区别

　　虽然PAC形式与传统PLC很相似，但性能却广泛全面得多。PAC是一种多功能控制器平台，它包含多种用户可按照自己意愿组合、搭配和实施的技术和产品。与其相反，PLC是一种基于专有架构的产品，仅仅具备了制造商认为必要的性能。

　　PAC与PLC最根本的不同在于它们的基础不同。PLC性能依赖于专用硬件，应用程序的执行是依靠专用硬件芯片实现，因硬件的非通用性会导致系统的功能前景和开放性受到限制，由于是专用操作系统，其实时可靠性与功能都无法与通用实时操作系统相比，这样导致了PLC整体性能的专用性和封闭性。

　　PAC的性能是基于其轻便控制引擎，标准、通用、开放的实时操作系统，嵌入式硬件系统设计以及背板总线。

　　PLC的用户应用程序执行是通过硬件实现的，而PAC设计了一个通用、软件形式的控制引擎用于应用程序的执行，控制引擎位于实时操作系统与应用程序之间，这个控制引擎与硬件平台无关，可在不同平台的PAC系统间移植，如图1所示。因此对于用户来说，同样的应用程序不需修改即可下载到不同PAC硬件系统中，用户只需根据系统功能需求和投资预算选择不同性能PAC平台。这样，根据用户需求的迅速扩展和变化，用户系统和程序无需变化，即可无缝移植。

PAC与PC Control的区别

　　同样，作为可利用先进计算机技术高性能控制系统，PAC与PC Control也有着本质区别。

　　PAC使用实时操作系统，所有系统硬/软件功能控制由控制引擎和应用程序负责，是实时、确定性控制系统。

　　PC Control使用普通商业操作系统，系统控制功能属于操作系统任务的一部分，所有系统硬/软件功能控制属于操作系统的一部分，属于非实时、非确定性控制系统。

PAC的优点

　　PAC控制解决方案，如PACSystems可实现工厂和OEM厂商都需要的优点：

　　(1)提高生产率和操作效率：一个通用轻便控制引擎和综合工程开发平台允许快速地开发、实施和迁移；且由于它的开放性和灵活性，确保了控制、操作、企业级业务系统的无缝集成，优化了工厂流程。

　　(2)降低操作成本：使用通用、标准架构和网络，降低了操作成本，让工程师们能为一个体现成本效益、使用现货供应的平台选择不同系统部件，而不是专有产品和技术；只要求用户在一个统一平台和开发环境上培训，而不是几种；且为用户提供了一个无缝迁移路径，保护在I/O和应用开发方面的投资。

　　(3)使用户对其控制系统拥有更多控制力：使用户拥有更多灵活性来选择适合每种特殊应用的硬件和编程语言，以他们自己的时间表来规划升级，并且可在任何地方设计、制造产品。

PAC特征

　　虽然从外形上来看，PAC与传统的PLC非常相似，但究其实质，PAC系统的性能却广泛得多。作为一种多功能的控制平台，用户可以根据系统的需要，组合和搭配相关的技术和产品以实现功能的侧重，因为基于同一发展平台进行开发，所以采用PAC系统保证了控制系统各功能模块具有统一性，而不仅是一个完全无关的部件拼凑成的集合体。

　　综合业界专家的意见，所谓PAC系统应该具备以下一些主要的特征和性能：

　　◆提供通用发展平台和单一数据库，以满足多领域自动化系统设计和集成的需求

　　◆一个轻便的控制引擎，可以实现多领域的功能，包括：逻辑控制、过程控制、运动控制和人机界面等

　　◆允许用户根据系统实施的要求在同一平台上运行多个不同功能的应用程序，并根据控制系统的设计要求，在各程序间进行系统资源的分配

　　◆采用开放的模块化的硬件架构以实现不同功能的自由组合与搭配，减少系统升级带来的开销

　　◆支持IEC-61158现场总线规范，可以实现基于现场总线的高度分散性的工厂自动化环境

　　◆支持事实上的工业以太网标准，可以与工厂的EMS、ERP系统轻易集成

　　◆使用既定的网络协议，程序语言标准来保障用户的投资及多供应商网络的数据交换