工業(yè)控制 誰主沉?。浚璓LC、PAC、PC

PLC 之淵源
　　 IEEE 將 PLC 定義為：具有編程能力的固態(tài)控制系統(tǒng)，類似于繼電器邏輯系統(tǒng)。繼電器邏輯或梯形圖，名稱的來由是因?yàn)槭褂美^電器控制工業(yè)設(shè)備。不同于硬聯(lián)線系統(tǒng)（ hard-wired ），它具有更強(qiáng)的簡(jiǎn)易性。
　　 繼電器邏輯多被用于設(shè)計(jì)電機(jī)線路和繼電器整體控制盤。繼電器邏輯被稱為梯形圖邏輯是因?yàn)榫帉懗鰜淼某绦蛳袷翘葑?，這與其他高級(jí)編程語言如 C++ 或 BASIC 等大不相同，高級(jí)語言采用的是文字?jǐn)?shù)字式的字符。

PLC 技術(shù)之所以盛行了 30 多年，特點(diǎn)包括：
●過程執(zhí)行的實(shí)時(shí)性；
●讀、寫輸入輸出（ I/O ）值的實(shí)時(shí)性；
●能保證執(zhí)行和繼續(xù)操作的魯棒性和可靠性；
●保護(hù)控制代碼和執(zhí)行不受外來影響；
●功能獨(dú)立，保證控制響應(yīng)的專一性。
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　　 PLC 處理能力的成本在下降，通信能力在增強(qiáng)，開放式的系統(tǒng)正在被廣泛接受。總共具有 32 點(diǎn) I/O 的 Nano PLC ，網(wǎng)絡(luò)通信能力不斷增強(qiáng)；而具有 129 點(diǎn) I/O 的 micro PLC ，在功能上則更加完善。根據(jù)一項(xiàng) ARC Advisory Group 的研究，小型 PLC 通過網(wǎng)絡(luò)配置性能替代大型 PLC 已成發(fā)展趨勢(shì)，其原因包括可靠性、簡(jiǎn)易聯(lián)線以及可測(cè)量性。同樣，軟件的進(jìn)步也使用戶能夠容易地進(jìn)設(shè)定和使用， PLC 也可承擔(dān)更多的邏輯控制。 ARC 報(bào)告中還提到，另一發(fā)展趨勢(shì)是精密運(yùn)動(dòng)和位移控制軟件以及網(wǎng)絡(luò)化（ web-enabled ）功能，如基于網(wǎng)絡(luò)的 HMI 、在線升級(jí)和遠(yuǎn)程故障判斷及排除。
ARC 指出，盡管全球經(jīng)濟(jì)衰退， PLC 市場(chǎng)仍然興旺。用戶需要通過自動(dòng)化來提高生產(chǎn)力，降低成本，增加適應(yīng)性，以滿足不斷變化的制造業(yè)要求。另外，高速的科技發(fā)展迫使廠家希望對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。通過開放的連接和編程平臺(tái)可降低總成本，這也刺激了用戶對(duì)更高端的自動(dòng)化的要求。

　　 制造商現(xiàn)在已經(jīng)縮小了可編程控制器的尺寸大小，降低了連線要求。在有效地進(jìn)行分布控制，增加了更多的通信能力，而且增加了高速通信功能后，對(duì) PLC 掃描時(shí)間就不再有干擾，這就可以將繁多的計(jì)算結(jié)果卸載至 PC ，使用 PLC 處理的結(jié)果。

　　 PLC 不斷發(fā)展，雖然 PC 被引入控制工業(yè)，但 PLC 并沒有因此退出控制舞臺(tái)，這是因?yàn)樗芘c新技術(shù)很快的結(jié)合，如大量網(wǎng)絡(luò)連接、處理速率、本地存儲(chǔ)和編程的靈活性等技術(shù)。另一個(gè)原因是，各種控制模塊的集成沒有兼容性問題，降低了啟動(dòng)和系統(tǒng)確認(rèn)的成本，提供了一個(gè)經(jīng)測(cè)試的高穩(wěn)定性的良好控制環(huán)境。

PC 控制存在的合理性
　　 PC-based 控制為現(xiàn)有控制方案提供基本基礎(chǔ)，無須犧牲其功能性或精密性，而且在使用 PC-based 控制創(chuàng)建一個(gè)全集成應(yīng)用環(huán)境時(shí)，在靈活性上也有所增加，加強(qiáng)了編程特性，增強(qiáng)連接性，節(jié)省了時(shí)間和資金。

使用 PC-based 控制的原因：
●將控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，用于高層應(yīng)用，如 ERP 或 EAM ；
●配方管理（ recipe management ）或視覺檢測(cè)（ vision inspection ）系統(tǒng)中能處理復(fù)雜應(yīng)用；
●聯(lián)接條形碼掃描器、運(yùn)動(dòng)秤及其他設(shè)備。
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　　 PC-based 控制允許用戶在一個(gè)平臺(tái)上控制多種功能，不再需要眾多 PLC 。 PC-based 可采用 C++ 和 Visual BASIC 等語言進(jìn)行編程，采用 Windows ，能將工廠底層和企業(yè)級(jí) ERP 系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接。

可編程自動(dòng)控制器（ PAC ）是新生代嗎？
　　 PLC 從起初的用于分布式 I/O 的梯形編程器開始，已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在處理器中已集成了梯形圖、過程、模塊、溫度等功能。
　　軟件控制慢慢開始占領(lǐng) PLC 的領(lǐng)域。 PLC 和運(yùn)行控制軟件的工業(yè)計(jì)算機(jī)之間的界線越來越模糊不清。未來一代的 PLC 也會(huì)具有現(xiàn)在 PC 的一些特點(diǎn)。新一代的 PLC 將集 PLC 的可靠性和 PC 開放的編程語言于一體。 PC 和 PLC 技術(shù)的融合使用了商業(yè)計(jì)算機(jī)芯片和 Microsoft Windows 操作系統(tǒng)。安裝了 PLC base ，用戶無須去除原用的系統(tǒng)安裝運(yùn)行軟件控制的 PC ，就能進(jìn)行更多精密控制。那么，我們?cè)鯓臃Q呼下一代的 PLC ？再用首字母的縮寫恐怕是不行了， ARC Advisory Group 為此造了個(gè)詞 " 可編程自動(dòng)化控制器（ programmable automation controller ， PAC ） " 。 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)能力等功能。
只從外部來辨別 PAC 和 PLC 比較困難，但內(nèi)部還是有所區(qū)別的。不同點(diǎn)包括：
　　 多控制任務(wù) --PAC 允許集成多控制任務(wù)，包括連續(xù)、過程、運(yùn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)，將他們集成在一個(gè)控制系統(tǒng)中；
　　 靈活的記憶功能 --PAC 有一個(gè)模塊，可升級(jí)的記憶功能，允許用戶執(zhí)行系統(tǒng)以滿足當(dāng)前的應(yīng)用要求 , 以及可在將來進(jìn)行一定的擴(kuò)展。而 PLC 只有固定的記憶容量；
　　 高速 CUP 處理能力 -- 當(dāng)今使用的控制引擎速度快，可靠性好，而且精確；
　　 外形靈活可變 -- 用戶可選擇所運(yùn)用的 PAC 的外形，如底盤、 DIN 架或 PC 的類型。每種形式的操作相似，可顯著縮減培訓(xùn)，降低成本；
　　 穩(wěn)定的開發(fā)工具 --PAC 編程環(huán)境提供了一個(gè)通用的 lookandfeel. 使用通用的套裝系統(tǒng)簡(jiǎn)化應(yīng)用的安裝和維護(hù)，增加生產(chǎn)力，降低成本。
　　 PC 特點(diǎn) -- 在傳統(tǒng)的 PLC （工業(yè)等級(jí)、穩(wěn)定、即時(shí)安裝和高可靠性）內(nèi)部使用商業(yè)現(xiàn)成的芯片技術(shù)，在 PAC 也融合了類似于 PC 的功能， 可滿足用戶對(duì)信息管理、供應(yīng)鏈集成等的要求。
　　 PAC 結(jié)合了 PLC 中最好的特點(diǎn) -- 標(biāo)準(zhǔn)外觀、耐用性和可靠性，也結(jié)合了 PC 優(yōu)點(diǎn) -- 軟件功能和靈活性、浮點(diǎn)運(yùn)算處理和 RAM 。

和平共處
　　 在自動(dòng)化系統(tǒng)中使用 PLC 和 PC ，并不是只選其一就能勝任。在當(dāng)今或未來的工廠中， PLC 和 PC 都有其特有的優(yōu)點(diǎn)。在很多情況下，控制過程同時(shí)包含了離散和過程控制，因而 PLC 和 PC 將并肩工作。
　　 這意味著什么？意味著 PLC 在成熟、在完善，向著新一代 PLC 發(fā)展。當(dāng)問及， "PLC 和 PC 在工業(yè)控制中誰更出色？ " 時(shí)，合理的回答是，都優(yōu)秀。有了 PAC(PC-based 的靈活、多功能性和速度與 PLC 的耐用、高可靠性)就更完美了。