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--  作者:wangxinxin
--  发布时间:2010-12-9 10:44:40
--  工业控制 谁主沉浮?

孰优孰劣?虽然争论了好几年了,但很难有一个明确的论断。也许答案就在技术的不断创新与结合中。 作为《PAC高峰论坛专题》] 的一部分,下面讨论PLC、PAC、PC的和平共处,欢迎您发表自己的意见!

PLC 之渊源 IEEE 将 PLC 定义为:具有编程能力的固态控制系统,类似于继电器逻辑系统。继电器逻辑或梯形图,名称的来由是因为使用继电器控制工业设备。不同于硬联线系统( hard-wired ),它具有更强的简易性。继电器逻辑多被用于设计电机线路和继电器整体控制盘。继电器逻辑被称为梯形图逻辑是因为编写出来的程序像是梯子,这与其他高级编程语言如 C++ 或 BASIC 等大不相同,高级语言采用的是文字数字式的字符。

PLC 技术之所以盛行了 30 多年,特点包括:
●过程执行的实时性;
●读、写输入输出( I/O )值的实时性;
●能保证执行和继续操作的鲁棒性和可靠性;
●保护控制代码和执行不受外来影响;
●功能独立,保证控制响应的专一性。
......

PLC 处理能力的成本在下降,通信能力在增强,开放式的系统正在被广泛接受。总共具有 32 点 I/O 的 Nano PLC ,网络通信能力不断增强;而具有 129 点 I/O 的 micro PLC ,在功能上则更加完善。根据一项 ARC Advisory Group 的研究,小型 PLC 通过网络配置性能替代大型 PLC 已成发展趋势,其原因包括可靠性、简易联线以及可测量性。同样,软件的进步也使用户能够容易地进设定和使用, PLC 也可承担更多的逻辑控制。 ARC 报告中还提到,另一发展趋势是精密运动和位移控制软件以及网络化( web-enabled )功能,如基于网络的 HMI 、在线升级和远程故障判断及排除。
ARC 指出,尽管全球经济衰退, PLC 市场仍然兴旺。用户需要通过自动化来提高生产力,降低成本,增加适应性,以满足不断变化的制造业要求。另外,高速的科技发展迫使厂家希望对设备进行升级。通过开放的连接和编程平台可降低总成本,这也刺激了用户对更高端的自动化的要求。
制造商现在已经缩小了可编程控制器的尺寸大小,降低了连线要求。在有效地进行分布控制,增加了更多的通信能力,而且增加了高速通信功能后,对 PLC 扫描时间就不再有干扰,这就可以将繁多的计算结果卸载至 PC ,使用 PLC 处理的结果。
PLC 不断发展,虽然 PC 被引入控制工业,但 PLC 并没有因此退出控制舞台,这是因为它能与新技术很快的结合,如大量网络连接、处理速率、本地存储和编程的灵活性等技术。另一个原因是,各种控制模块的集成没有兼容性问题,降低了启动和系统确认的成本,提供了一个经测试的高稳定性的良好控制环境。

PC 控制存在的合理性 PC-based 控制为现有控制方案提供基本基础,无须牺牲其功能性或精密性,而且在使用 PC-based 控制创建一个全集成应用环境时,在灵活性上也有所增加,加强了编程特性,增强连接性,节省了时间和资金。

使用 PC-based 控制的原因:
●将控制系统联网,用于高层应用,如 ERP 或 EAM ;
●配方管理( recipe management )或视觉检测( vision inspection )系统中能处理复杂应用;
●联接条形码扫描器、运动秤及其他设备。
......
PC-based 控制允许用户在一个平台上控制多种功能,不再需要众多 PLC 。 PC-based 可采用 C++ 和 Visual BASIC 等语言进行编程,采用 Windows ,能将工厂底层和企业级 ERP 系统通过标准接口连接。

可编程自动控制器( PAC )是新生代吗? PLC 从起初的用于分布式 I/O 的梯形编程器开始,已经有了长足的进步。在处理器中已集成了梯形图、过程、模块、温度等功能。
软件控制慢慢开始占领 PLC 的领域。 PLC 和运行控制软件的工业计算机之间的界线越来越模糊不清。未来一代的 PLC 也会具有现在 PC 的一些特点。新一代的 PLC 将集 PLC 的可靠性和 PC 开放的编程语言于一体。 PC 和 PLC 技术的融合使用了商业计算机芯片和 Microsoft Windows 操作系统。安装了 PLC base ,用户无须去除原用的系统安装运行软件控制的 PC ,就能进行更多精密控制。那么,我们怎样称呼下一代的 PLC ?再用首字母的缩写恐怕是不行了, ARC Advisory Group 为此造了个词 " 可编程自动化控制器( programmable automation controller , PAC ) " 。 PAC 的概念定义为:控制引擎的集中,涵盖 PLC 用户的多种需要,以及制造业厂商对信息的需求。 PAC 包括 PLC 的主要功能和扩大的控制能力,以及 PC-based 控制中基于对象的、开放数据格式和网络能力等功能。
只从外部来辨别 PAC 和 PLC 比较困难,但内部还是有所区别的。不同点包括:
多控制任务 --PAC 允许集成多控制任务,包括连续、过程、运动、驱动,将他们集成在一个控制系统中;
灵活的记忆功能 --PAC 有一个模块,可升级的记忆功能,允许用户执行系统以满足当前的应用要求 , 以及可在将来进行一定的扩展。而 PLC 只有固定的记忆容量;
高速 CUP 处理能力 -- 当今使用的控制引擎速度快,可靠性好,而且精确;
外形灵活可变 -- 用户可选择所运用的 PAC 的外形,如底盘、 DIN 架或 PC 的类型。每种形式的操作相似,可显著缩减培训,降低成本;
稳定的开发工具 --PAC 编程环境提供了一个通用的 lookandfeel. 使用通用的套装系统简化应用的安装和维护,增加生产力,降低成本。 PC 特点 -- 在传统的 PLC (工业等级、稳定、即时安装和高可靠性)内部使用商业现成的芯片技术,在 PAC 也融合了类似于 PC 的功能,可满足用户对信息管理、供应链集成等的要求。 PAC 结合了 PLC 中最好的特点 -- 标准外观、耐用性和可靠性,也结合了 PC 优点 -- 软件功能和灵活性、浮点运算处理和 RAM 。

和平共处
在自动化系统中使用 PLC 和 PC ,并不是只选其一就能胜任。在当今或未来的工厂中, PLC 和 PC 都有其特有的优点。在很多情况下,控制过程同时包含了离散和过程控制,因而 PLC 和 PC 将并肩工作。
这意味着什么?意味着 PLC 在成熟、在完善,向着新一代 PLC 发展。当问及, "PLC 和 PC 在工业控制中谁更出色? " 时,合理的回答是,都优秀。有了 PAC(PC-based 的灵活、多功能性和速度与 PLC 的耐用、高可靠性)就更完美了。
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