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可程序自动化控制器的兴起

2009.02.17阅读 2712

  PAC就是专为工业自动化应用所设计的嵌入式控制器,可进行逻辑、动作、流程控制以及视讯工作控制工程网版权所有,但30年前,这项科技还属于少部分国家及企业所拥有,它如何从昂贵的PLC到成为惠及大众的技术?
  30年前,多数的工业制造过程不是通过硬接线的继电器逻辑控制,就是为模拟循环控制器所控制;那个时期,航天飞机里三部计算机系统的内存还不到100 KB,却必须在这样的内存空间中执行整套复杂的程序;同理可证控制工程网版权所有,在30 年前,根本没有个人计算机 (PC)。
  在过去这30年,我们一路披荆斩棘从硬接线继电器走过模拟控制器,而计算机的进化与改变,早已超越70年代所能想象的境界。
  初期:可编成逻辑控制器 PLC
  在70年代,当时的微处理器速度慢、价格昂贵,且容易故障,内存更是贵得吓人。Bedford Associates的Richard Morley(后来推出「模块化数字控制器」,MODICON)及 Allen-Bradley的Otto Struger 所面对的挑战,是如何在汽车产业中推出一项称为「可编成逻辑控制器」(Programmable Logic ControllerCONTROL ENGINEERING China版权所有,PLC)的装置,来试图消弭重新设
计与重新连接硬接线继电器逻辑所衍生的相关成本。由于汽车产业在导入PLC时省下惊人的成本,使得此装置开始大受欢迎。
  中期:个人计算机 PC
  在30年前,办公室的计算工作全靠微型计算机及大型计算机主机系统完成。多数计算机都是独立的,但有些人开始试验将几台计算机建构成网络,来执行简单文字处理、或是电子表格,发展出的软件每套的授权费用都超过10,000美元,内存与储存装置极其昂贵,而且数量非常缺乏。之后Apple、IBM、及多家制造商发展出简单便宜的"个人计算机"。到了90年代末,PC 已经成为全世界商业及制造业计算的标准配备。
  后期:可编程自动化控制器 PAC
  随着个人计算机的价格越来越便宜、内存及处理器的能力越来越强,可靠度变得越来越重要。到了 2000 年初,这些研究发展成一种称为 PAC (Programmable Automation Controller) 的可编程自动化控制器。ARC Advisory Group 的Craig Resnick是这个名词的创造者,也就是以个人计算机式的架构,来取代梯形图逻辑可程序的PLC。他在 2002 年写到,PAC 包括:在单一平台上可执行逻辑、运动、制程控制功能,只需单一开发工具、单一数据库及相同的卷标(tag)即可满足不同的应用需求。也能提供跨机台或跨制程单元的软件工具,以开放式、模块化的架构,采用标准的网络接口、程序语言,不同厂商的系统也能彼此交换数据。
  可编程自动化控制器 PAC 要运用在哪里?
  相较于传统的PLC旧式设计,PAC 优点包括:可连结一般网络,提供与无线网络及工业网络(Fieldbus)的连结性;支持多种通讯协议;具备高运算效能的CPU;可使用商用的操作系统,如:DOS、Linux、Windows CE等;提供超大的内存与数据储存空间;可用单一平台同时进行控制SCADA / HMI;提供更高性能的控制算法;可进行大量的数据处理;可开发客制化的控制函数库;可进行复杂的过程控制模拟。事实上,在以前或现在凡是使用到硬接线继电器、模拟控制器、或 PLC 的各种应用,PAC 都能派上用场。当然控制工程网版权所有,有少数几个例外,譬如需要非常快速运动的控制、或是安全装置系统(SIS)。
  嵌入式运算大变革
  PAC的诞生是「嵌入式运算」普及化的结果,所谓「嵌入式运算」的普及化也就是几乎每台装置都内建处理器。事实上,PAC就是专为工业自动化应用所设计的嵌入式控制器。
  因此,随着嵌入式运算市场持续成长,不仅带动PAC市场的蓬勃发展,同时,嵌入式运算的最新技术也能够应用在PAC嵌入式控制器上。选择使PAC 与选择PLC、或选用桌上型计算机的PC,在操作使用上非常类似控制工程网版权所有,首先您必须选取硬件及操作系统,接着还需要选取搭配的外围装置;最后选取 PAC 所要执行的应用程序。PAC胜过PLC的最大优点在于,大部份的程序设计师精通使用这些高级语言来编写程序,懂得使用梯形图的就相对少多了。 因此,使用 Windows 操作系统的PAC,让使用者及机械制造商可以受益于庞大的程序代码数据库。
  使用 PAC,您可挑选操作系统 (OS)
  PAC 皆内建 DOS 或 Windows 操作系统,或是提供 Linux OS。 虽然 DOS 现在已经不再流行,但还是具备其它操作系统所没有的一些优点。 首先,DOS 并不像 Windows 与 Linux 需要经常更新,因此 DOS 式 PAC 撰写的程序代码不会过时、或是因为更新与修补而有潜在性的毁损。 当然控制工程网版权所有,DOS 也更具成本效益,让终端使用者或机械制造商以较低的功率要求操作,散热
标签:PAC,PLC,控制器,
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