[編者按]: 眾所周知,設計與建立控制系統(tǒng)放時,工程師們總是希望能使用比較少的設備來實現更多的功能。尤為當今,他們需要的控制系統(tǒng)不僅能處理數字I/O和運動,而且還可以集成用于自動化監(jiān)控和測試的視覺功能和模塊化儀器,同時還必須能實時地處理控制算法和分析任務,并把數據傳送回企業(yè)。也就是說,工程師們希望同時擁有PC的功能和PLC(可編程控制器)的可靠性,而可編程自動控制器(PAC-Programmable Automation Controlle)就是這樣的平臺,它能最佳結合PC和PLC兩者的優(yōu)勢,它提供了開放的工業(yè)標準,可擴展的領域功能,一個通用的開發(fā)平臺和一些高級性能。是工業(yè)自動化領域中比較完善的新興控制器。


  PAC這一術語,它定義了一種新類型的控制器。該控制器結合了PC的處理器、RAM和軟件的優(yōu)勢,以及PLC固有的可靠性、堅固性和分布特性。PAC采用現有的商業(yè)化技術(COTS),非常適合于工業(yè)化環(huán)境,它具有可伸縮性,易于維護和具有較低的發(fā)生故障時間等特性?!?/font>

可編程 自動控制器(PAC)簡介
  所謂PAC,ARC咨詢公司率先提出這一概念,他們提出,“目前自動化技術領域出現了一種新的發(fā)展趨勢,即高端PLC的功能正在接近小型DCS和SCADA系統(tǒng)的功能,而同時一種新興的技術——可編程自動化控制器(PAC)的出現,開始改變PLC市場格局。相比PLC,這種PAC產品具有更強的通訊能力,更大的存儲容量和更快的CPU速度,使PLC成為一種通用的自動化平臺組件。”同時,他們還對PAC的概念進行了詳細定義:諸如在一種平臺上實現邏輯控制、傳動控制、運動控制和過程控制等多種功能;具有公用對象標記和統(tǒng)一數據庫的多學科開發(fā)平臺;控制軟件允許用戶根據多個設備或多個過程單元之間的過程流進行控制設計具有開放和模塊化的結構,無論是工廠的機械設計還是過程行業(yè)的單元運行,都能滿足其生產過程特點;網絡接口和編程語言等都采用事實上的工業(yè)標準,能夠實現不同供應商的自動化系統(tǒng)之間的數據交換,有利于實現多種產品的網絡化集成。
[查看:從PLC發(fā)展到PAC]
[查看:比-PAC和PLC的比較]
   為了滿足不斷增長的機器和工業(yè)控制系統(tǒng)開發(fā)需要,處于領先地位的自動化廠商們已經開發(fā)出新一代的工業(yè)控制器,即可編程自動化控制器(PAC)。在一種開放靈活的軟件構架下,PAC將PLC的穩(wěn)定性和PC的多功能相結合。使用這些控制器,您可以開發(fā)高級應用系統(tǒng),它不僅包括高級控制、通信、數據記錄和信號處理等軟件特性,還包括一個穩(wěn)定的控制器以提供邏輯、運動、過程控制和視覺等高級功能。
[查看:PAC發(fā)展概論]
  PAC 這個概念的提出是針對PLC (Programmable Logic Controller) 的概念而來,作為一種快速和可靠的解決方案,PLC的設計滿足了工廠對于使用環(huán)境和可靠性的要求,而且其編程方式也非常適合機電工程師的思維習慣,故PLC自問世以來在自動化控制系統(tǒng)領域獨領風騷已經有二十多年的歷史了。目前的PLC已經不僅限于在邏輯控制的應用,一些新一代的大中型PLC已經具備了比較強大的浮點數據運算能力和較為豐富完備的通訊介面,可以完成今日的系統(tǒng)化與復雜化的自動控制技術。雖然PLC業(yè)界已經注意到了這一趨勢,并通過將PC技術應用于PLC產品,直接提供OPC Server、WEB Server及IEEE標準通訊接口等,以提供更高的應用靈活性。但是受限于傳統(tǒng)PLC專屬式的設計,其互操作性和靈活性很差(即使是對于同一品牌的PLC來說,也是這樣),并不能完全滿足用戶的要求 ,這樣,出現了PAC。
[查看:PAC—先進的可編程自動化控制器]
   PAC定義了幾種特征和性能:(1)多領域的功能,包括邏輯控制、運動控制、過程控制和人機界面,為統(tǒng)一平臺;(2)一個滿足多領域自動化系統(tǒng)設計和集成的通用開發(fā)平臺;(3)允許OEM廠商和最終用戶在統(tǒng)一平臺上部署多個控制應用;(4)有利于開放、模塊化控制架構來適應高度分布性自動化工廠環(huán)境;(5)對于網絡協(xié)議、語言等,使用既定事實標準來保證多供應商網絡的數據交換。
[查看:可編程自動化控制器PAC]
  NI PAC系統(tǒng)NI提供五種基于LabVIEW的PAC硬件平臺:NI PAC構架是由NI LabVIEW以及五中PAC硬件平臺加上實時操作系統(tǒng)組成的。 LabVIEW不僅為您提供創(chuàng)建復雜測量控制系統(tǒng)的編譯靈活性,同時因為它直觀的圖形化開發(fā)界面而非常容易使用。使用LabVIEW,您可以利用數百個內置的控制和分析函數,快速開發(fā)各種復雜程序。您還可以在LabVIEW中調用其他軟件開發(fā)的程序代碼,如LabWindows/CVI、C或MathWorks Simulink等,用于處理I/O、運動控制、機器視覺及儀器通信等各種應用。 [NI嵌入設備專題]

  作為GE Fanuc的PAC家族的一員,PACSystems RX7i提供更強大的功能、更大的內存和更高的帶寬來處理從中檔到高端的各種應用。同時,也提供其他PACSystem平臺的所有創(chuàng)新的功能。PACSystems RX7i,和其他PACSystems一樣。有一個單一的控制引擎和通用的編程環(huán)境,它能創(chuàng)建一條無縫的移植路徑,并且提供真正的集中控制選擇。然而,它還適合從中檔到高檔的各種應用,其龐大的內存、高帶寬和分布式I/O能滿足各種重要的系統(tǒng)要求。
[查看:產品介紹]

   研華共提供四種PAC平臺,開放型、緊湊型、靈活型、堅固型PAC平臺:ADAM-5550、UNO-2100、UNO-3000 和 MIC-3000 系列優(yōu)秀產品,可以提供雙 以太網接口、雙 USB,多個RS-232/RS-485 端口等豐富的通訊接口和 CF 卡接口,以滿足不同客戶的復雜系統(tǒng)整合需求。研華 PAC 解決方案采用高性能 CPU 和堅固 的I/O 的設計,完全滿足要求高運算能力和高可靠性的應用需求。此外,ADAM-5550、UNO-2100 和 UNO-3000 系列還采用了針對關鍵和惡劣環(huán)境的堅固機械和無風扇設計 。 [研華PAC中國行]

  泓格PAC以WinCon-8000為代表,其裝有Intel Strong ARM CPU 和Windows CE.NET 4.1操作系統(tǒng)的領先級的嵌入式控制平臺。與標準的Windows操作系統(tǒng)相比,Windows CE.NET有以下優(yōu)點,它有硬實時(hard real-time )能力,較小的內核,快速引導,在深層的中斷處理能力,能得到確定的控制,以及低成本。在WinCon-8000上使用Windows CE .NET 4.1,就賦予它可以運行PC-based控制軟件的能力,如Visual Basic .NET, Visual C#, Embedded Visual C++, SCADA 軟件, Soft PLC …等等。WinCon-8000已有InduSoft版本,ISaGRAF版本也很快會出來。 [查看:泓格PAC產品專題]

  美國OPTO 22公司推出三種PAC產品SNAP-PAC-S1、SNAP-PAC-R1、SNAP-PAC-R2等控制器,都具有冗余以太網口,SNAP-PAC-S1是一個緊湊的工業(yè)級控制器。它有兩個獨立的以太網接口(RJ45),并具有獨立的IP地址,可以實現以太網絡冗余,并很容易將企業(yè)內部網絡和控制網絡分割開來,而不需要增加額外的費用。 它還有3個串行接口:1個RS-232端口支持硬件握手,可以使用PPP和調制解調器完美的通訊。另一個RS-232端口可以直接和串行設備相連,還有一個RS-485設備可以和Opto 22 早期的 mistic I/O 單元連接。 [查看:專題]

 歡迎參加: PAC系統(tǒng)專題討論

PAC產品應用
PAC在石灰豎窯控制系統(tǒng)中的應用
PAC在自來水廠自動化中的應用
PAC在干燥系統(tǒng)中的應用
   PAC技術的發(fā)展現狀及其應用前景
  PAC技術是一種新型的控制技術,與PLC相比,具有開放的體系結構和優(yōu)秀的互操作性、靈活性;與PC相比,又具有更高的穩(wěn)定性和更好的實時性,因此能更好地滿足現代工業(yè)自動化的要求,是目前工業(yè)自動化領域研究的熱點之一。論述了PAC技術產生的背景和特點,分析了PAC的技術優(yōu)勢,簡要介紹PAC技術的發(fā)展現狀和國外市場上出現的PAC產品,并闡述了PAC技術的發(fā)展趨勢和應用前景。 當今的自動化技術發(fā)展迅速,正處于一個快速變革的時代。從半導體到消費類電子產品、再到汽車和航空制造業(yè)、以及輕工業(yè)和物流行業(yè)等多種不同的工業(yè)領域都面臨著日益激烈的全球競爭壓力,他們需要進一步降低成本、縮短產品生產周期,并能夠迅速完成產品的更新換代。而采用最新的自動化技術正是解決這一系列問題的有效手段。  由于PC和PLC都有其各自的優(yōu)缺點,因此,人們開發(fā)出了新的控制器來解決20%的應用,并把PLC和PC的特性最佳地結合在一起。市場調查公司ARC咨詢機構首次采用了PAC或可編程自動化控制器這一術語,它定義了一種新類型的控制器,該控制器是由一個輕便的控制引擎作為支持,并且提供了多種功能的開發(fā)工具。這種控制器結合了PC的處理器、RAM和軟件的優(yōu)勢,以及PLC固有的可靠性、堅固性和分布特性。在ARC的“可編程邏輯控制器世界概覽”研究中,ARC提出了PAC的5個重要特點。分別為:①多功能性,在一個平臺上至少有兩個邏輯、運動、PID控制、驅動和處理功能;②單一的多功能開發(fā)平臺使用通用的標記和單個數據庫來訪問所有的參數和功能;③通過結合IEC61131—3,用戶向導和數據管理,軟件工具能設計出在跨越多個機器和處理單元的處理流程;④開放的,模塊化結構能解決從工廠機器布置到加工車間中單元操作的工業(yè)應用;⑤采用既定的網絡協(xié)議和程序語言標準來保障用戶的網絡數據交換,如TCP/IP,OPC.XML和SQL查詢語言。
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  編輯整理: 宋小白