現(xiàn)在登陸任何工業(yè)控制論壇,您都會(huì)看到有關(guān)基于PC控制和可編程邏輯控制器(PLC)控制的優(yōu)缺點(diǎn)篇挡。近來(lái),您可以也會(huì)看到某些有關(guān)PAC的討論以及這樣的問(wèn)題,“PAC是什么翩性？”為了理解PAC,您需要回顧一下工業(yè)控制的歷史。

在60年代,工程師已使用大型的機(jī)械繼電器模塊進(jìn)行工業(yè)控制神深。這些系統(tǒng)非常復(fù)雜,難于修理并容易出現(xiàn)故障核狰。到了六十年代末期,BedfordAssociates推出了被稱為模塊化數(shù)字控制器(MODICON)的新系統(tǒng),它使用一個(gè)CPU來(lái)執(zhí)行數(shù)字邏輯并有數(shù)字輸入和輸出接口。我們可以把這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)作工業(yè)應(yīng)用的第一個(gè)“虛擬儀器”仅谍。MODICON084是第一個(gè)PLC潦擅。這種新的PLC能有效地執(zhí)行數(shù)字操作和數(shù)字控制,并且在七十年代中期得到了普遍的應(yīng)用。早期的PLC使用薄片式CPU,如AMD2901,只限于進(jìn)行數(shù)字控制兼犯。為了使PLC更可靠和易于編程,它采用嚴(yán)格的控制架構(gòu)和簡(jiǎn)單的指令集忍捡。工程師對(duì)大多數(shù)PLC采用梯形邏輯編程,這種編程語(yǔ)言模仿了60年的原始繼電器框圖。

滿足應(yīng)用需要的“80-20”原則

PLC演變到了可以使用模擬I/O,網(wǎng)絡(luò)通信和新的編程標(biāo)準(zhǔn)如IEC61131-3的階段切黔。然而,工程師所開發(fā)的工業(yè)應(yīng)用的80%是使用數(shù)字I/O,少量模擬I/O數(shù)和簡(jiǎn)單的編程技巧砸脊。來(lái)自ARC,VDC和(暫不可見(jiàn))的專家估計(jì):

-80%的PLC用于小型應(yīng)用(1到128I/O);

-78%的PLCI/O是數(shù)字的;

-80%的PLC應(yīng)用問(wèn)題可由20條梯形邏輯指令集來(lái)解決.

這就是為什么PLC還使用原始的AMD2901CPU以及為什么像Keyence這樣的公司只提供梯形邏輯編程方式。

盡管80%的應(yīng)用使用簡(jiǎn)單的數(shù)字和模擬控制,但是如果工程師要開發(fā)其它20%的應(yīng)用就必須突破PLC的限制绕娘。在八十年代和九十年代,這些20%的用戶考慮使用PC來(lái)進(jìn)行工業(yè)控制,這樣能得到無(wú)比的靈活性和使用高效的軟件和高級(jí)硬件脓规。然而,基于PC的工業(yè)控制有以下弱點(diǎn):

-穩(wěn)定性——通用的操作系統(tǒng)常常不夠穩(wěn)定并且生產(chǎn)線會(huì)受到系統(tǒng)崩潰和無(wú)法預(yù)料的重啟的影響;

-可靠性——由于磁性硬盤的旋轉(zhuǎn)和有電源這樣的堅(jiān)固程度不到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的部件,PC容易發(fā)生故障;

-不熟悉的編程環(huán)境——當(dāng)系統(tǒng)停止時(shí),工廠的操作人員需要恢復(fù)系統(tǒng)。對(duì)于梯形邏輯,操作人員能知道采用人工方法啟動(dòng)一個(gè)線圈或者補(bǔ)充代碼來(lái)快速恢復(fù)一個(gè)系統(tǒng)险领。但是使用PC系統(tǒng),操作人員需要學(xué)習(xí)新工具侨舆。

開發(fā)出更好的控制器

由于PC或PLC解決方案不是很全面,對(duì)于復(fù)雜的應(yīng)用工程師常常要和控制廠商密切合作來(lái)開發(fā)出新產(chǎn)品。這些重要的用戶要求產(chǎn)品能結(jié)合高級(jí)的功能和可靠性,并且他們?yōu)镻LC和PC控制公司如Rockwell,Siemens,GEFanuc,Beckhoff和NI提供開發(fā)產(chǎn)品的指導(dǎo)绢陌。由此而開發(fā)出的新控制器是為解決20%應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,它把PLC和PC的特性最佳地結(jié)合在一起挨下。工業(yè)分析家ARC稱這些設(shè)備為可編程自動(dòng)控制器或PAC熔恢。在他們的“可編程邏輯控制器世界概覽”研究中,ARC提出了PAC的5個(gè)重要特點(diǎn):

-多種功能,在一個(gè)平臺(tái)上至少有兩個(gè)邏輯,運(yùn)動(dòng),PID控制,驅(qū)動(dòng)和處理功能;

-單一的多功能開發(fā)平臺(tái)采用通用的標(biāo)記和單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)訪問(wèn)所有的參數(shù)和功能;

-軟件工具允許通過(guò)多臺(tái)機(jī)器或處理單元處理流程來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),可以結(jié)合IEC61131-3,用戶手冊(cè)和數(shù)據(jù)管理;

-開放的,模塊化結(jié)構(gòu)反映了從工廠機(jī)器布置到加工車間中單元操作的工業(yè)應(yīng)用;

-采用實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口、語(yǔ)言等,如TCP/IP,OPC,XML和SQL查詢.

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