貝加萊（B&R）PCC---一種新型的定性分時多任務PLC技術
來自于奧地利的貝加萊（B&R）工業(yè)自動化公司便是敏銳地捕捉到這一技術需求的變化，早在1994年便在全球第一個推出了基于定性實時多任務操作系統(tǒng)(Real Time multi-tasking Operation System)的可編程計算機控制器（PCC—Programmable Computer Controller）质脐，時至今日伐狼，仍然代表了這一創(chuàng)新技術的發(fā)展趨勢，成為新一代自控工程師的新寵嗜谎。
我們知道岁十，常規(guī)的PLC大多依賴于單任務的時鐘掃描或監(jiān)控程序，來處理程序本身的邏輯運算指令以及外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新早知，整個應用程序采用一個循環(huán)周期惦踩，但事實上在一個控制系統(tǒng)中，雖然往往有一些數(shù)據(jù)量是實時性要求很高的杖扫，但也有很多大慣性的模擬量是沒有太高實時要求的押强，如果采用同樣的刷新速度其實是對資源的浪費，而且循環(huán)順序掃描的運行機制也直接導致了系統(tǒng)的控制速度嚴重依賴于應用程序的大小煎喘，應用程序一旦復雜龐大，控制速度就必然降低丽示。這無疑是與I/O通道高實時性控制的要求相違背的卫漫。
而貝加萊PCC系統(tǒng)的設計方案則完美地解決了這一問題菲饼，與常規(guī)PLC相比較，PCC最大的特點就在于其引入了類大型計算機的分時多任務操作系統(tǒng)理念列赎，并輔以多樣化的應用軟件設計手段宏悦，由于分時多任務的運行機制，使得應用任務的循環(huán)周期與程序長短無關包吝，而是由設計人員根據(jù)工藝需要自由設定饼煞，從而將應用程序的掃描周期同真正外部的控制周期區(qū)別開來，滿足了真正實時控制的要求诗越，而且這種控制周期是可以在CPU運算能力允許的前提下砖瞧，按照用戶的實際要求而做相應設定。
貝加萊PCC-定性分時多任務操作系統(tǒng)的運行模式
基于這樣的運行平臺嚷狞，PCC的應用程序可分為多個獨立的任務模塊块促，這樣給便應用軟件的開發(fā)帶來了極大的便利，因為工程師可以方便地根據(jù)控制項目中各子系統(tǒng)的不同功能要求床未，如數(shù)據(jù)采集竭翠，報警，PID調節(jié)運算薇搁，通信控制等祠劣，開發(fā)相應的控制程序模塊(任務)，在分別編制和調試之后挺皆，可一同下載至PCC的用戶程序存儲器中条焙，在多任務操作系統(tǒng)的調度管理下，并行協(xié)同運行母赶，因為這些模塊既相互獨立運行漂熙，而數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關聯(lián)，由他們共同實現(xiàn)項目的控制要求万杉。在這多個任務中袖况，根據(jù)不同任務對實時性能的不同需求，設計人員可以指定不同的優(yōu)先等級即確定的循環(huán)周期奸冶，從而實現(xiàn)確定的分時多任務控制抢驴。即便某個任務處于等待狀態(tài)，別的任務也可繼續(xù)執(zhí)行卢历。
這種多任務的運行機制做身，采用大型應用軟件的模塊化設計思想，還帶來了項目開發(fā)效率上的提高蜒秤，有著常規(guī)PLC無法比擬的靈活性汁咏。因為多任務的思想使得各個任務模塊的功能描述更趨清晰簡潔，用戶可以自行開發(fā)自己獨有的而又同時具有通用性的獨立功能模塊作媚，并將其封裝以便于日后在其他應用項目中重新使用攘滩。而且各個不同的任務甚至可以由開發(fā)小組的不同成員分別編制帅刊，不同的開發(fā)人員基于共同的約定，可以靈活選用不同編程語言漂问，這就意味著不僅在常規(guī) PLC上一直為人們所熟悉的梯形圖赖瞒，指令表等符合IEC6113-3規(guī)范的通用語言可以在PCC上繼續(xù)沿用，而且用戶還可采用更為高效直觀的高級語言蚤假，比如ANSI C 和Automation Basic栏饮，從而實現(xiàn)復雜的數(shù)學運算功能和過程控制算法。而且所有這些編程語言磷仰，PCC都采用“符號變量”來標識外部I/O通道及內部寄存器單元(例如用戶可用motor_run來代表某開關量輸出通道袍嬉，button_down代表某開關量輸入通道)。這樣芒划，軟件開發(fā)人員毋需熟知 PCC內部的硬件資源分布冬竟，而只須集中精力于項目本身的工藝要求，即可迅速編制出結構清晰功能明確的控制程序來鼻昼。
PCC在硬件上的特點悟津，還體現(xiàn)在它為工業(yè)現(xiàn)場的各種信號和應用設計了許多專用的接口模塊和功能模塊，如溫度吸坐、張力宗瓢、步進電機驅動、示波器痢抹、鼓序列發(fā)生旷厨、脈沖編碼，稱重院籍、超聲波信號等等腋意。它們將各種形式的現(xiàn)場信號十分方便的接入以PCC為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)中，用戶可按需要對I/O通道進行數(shù)十點衡达、數(shù)百點至數(shù)千點的擴展與聯(lián)網往软。在PCC模塊內部，CPU的數(shù)據(jù)總線與IO總線分離郎抖，并配置有獨立的I/O處理器哟蝉，特有的時間處理單元（TPU）在不增加CPU負荷的前提下，高速處理無論簡單或復雜的定時任務茫舶，其基準計時頻率可高達6.29MHz械巡，因此目前被廣泛應用于測頻測相及PWM等極高精度的時間處理場合中。而其所有數(shù)字量輸入端都經過了光電耦合隔離饶氏，模擬量輸入端也都經過了RC濾波處理讥耗，因此具有很好的抗干擾能力，其整體硬件平均無故障時間MTBF高達50萬小時嚷往。
PCC在遠程通信方面的靈活性葛账，是區(qū)別于常規(guī)PLC的另一顯著標志柠衅，作為構成現(xiàn)場分布式控制的主要供應商之一皮仁，貝加萊PCC為此提供了十分靈活多樣的解決方案籍琳。除開放式現(xiàn)場總線的網絡方案之外，PCC還提供了多種網絡協(xié)議贷祈，用戶不僅可以采用貝加萊的獨有網絡協(xié)議趋急，也可以方便的與其他廠家的PLC或其他工控設備聯(lián)網通信(如Siemens，AB势誊， Modicon等)呜达，在一些特殊情況下，PCC還為用戶提供了創(chuàng)建自定義協(xié)議的幀驅動（Frame drive）工具颊鳄。特別值得一提是Ethernet POWERLINK網絡協(xié)議槽脑，這是2001年貝加萊公司在競爭對手還在討論實時工業(yè)以太網概念的時候，便在全球第一次推出并實用化了真正意義的實時工業(yè)以太網絡谤蚌，這也是全球第一個開放的安全級（SIL3）實時工業(yè)以太網煌摊。2007年初該公司又已經發(fā)布其實現(xiàn)了千兆級實時工業(yè)以太網Ethernet POWERLINK的消息。由于具備這樣的技術優(yōu)勢檐鹤，PCC常常能解決許多常規(guī)PLC所望塵莫及的通信難題资杆，輕松實現(xiàn)與各種不同產品，不同通信協(xié)議的高效互聯(lián)冈彭。
目前课陪，B&R公司的PCC主要由2005系列、2003系列以及X20 CPU系列構成骏点，由于在網絡通信方面的開放性和結構上的模塊性贱钩，三種系列的PCC在構成控制系統(tǒng)的規(guī)模上，往往是十分靈活可塑的谷芬。也正順應了PLC唉堪、IPC及DCS技術相互融合的發(fā)展潮流，因此貝加萊的PCC控制器攜其DCS系統(tǒng)APPROL目前在越來越多的工業(yè)應用領域中哀卫，日益顯示出了其不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?br> PCC 作為一種可編程計算機控制器巨坊，它是專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的，是一種新型的定性分時多任務PLC此改，它不但具備傳統(tǒng)PLC的所有功能趾撵，同時融合了最新的IT網絡技術和可選的高級語言編程環(huán)境，具有更強大的數(shù)學運算能力共啃、網絡通信能力占调、抗干擾能力和控制能力，從而代表了PLC今后發(fā)展的方向移剪，具有更高的可靠性究珊、更豐富的功能和更廣泛的適應性
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