工业控制器的种类及代表性企业（三）
2014-7-24 来源： 作者：
工业中用到的控制器主要有可编程序控制器（PLC）、可编程自动化控制器（PAC）、总线工控机、嵌入式控制器、等类型。根据机电一体化系统的大小和控制参数的复杂程度，选用不同的微型计算机。
二、可编程自动化控制器（PAC）
PAC（可编程自动化控制器）的概念是由ARC咨询集团的高级研究员CraigResnick提出的，在谈到创造这个新名词的意义时，他认为，“PLC在市场相当活跃，而且发展良好，具有很强的生命力。然而，PLC也正在许多方面不断改变，不断增加其魅力。自动化供应商正不断致力于PLC的开发，以迎合市场与用户需求。功能的增强促使新一代系统浮出水面。PAC基于开放的工业标准、具多领域功能、通用的开放平台以及高性能。ARC创造了这个词，以帮助用户定义应用需要，帮助制造商在谈到其产品时能更清晰。”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连接等功能。
功能优势
从PAC的定义可以看出PAC具各的特性，可以完成复杂的功能，并且系统的硬件和软件无缝集成，提高了控制系统的性能。而要完成这些功能，PLC需要额外的扩展卡才能完成。编程时，集成的硬件和软件也是一个优势，用于PAC编程的集成开发环境（IDE）包括一个所有开发工具共享的标签名数据库。PAC使用同一个软件包来满足现有的和未来的自动化要求，而不是使用来自不同供应商的多个软件包。
PAC结合了PC的处理器、内存及软件，并且拥有PLC的稳定性、坚固性和分布式本质，PAC采取开放式结构，使用COTS（Commercialoftheshelt），也就是它是选用市面上已经成熟可用的产品组合成PAC平台，如此一来有几个好处：第一，产品彼此兼容性高，整合性强；第二，这些已经上市的产品技术都已相当成熟，无论是用户或组装者都容易上手；第三，市面上已经成熟的产品在价格上都已相当低廉，在成本控制方面效果十分明显；第四，使用这些市面上已有的产品，将来升级时也较容易；第五，市场已有的现成产品，各种规格、标准都相当齐全，用户可视本身需求，快速开发出产品。
PAC系统可以使用LO所用的同一个控制器，因此不需要额外的内嵌控制器，即可在HMI中显示图形，与大部分控制系统（尤其是在混合和过程控制业界）需要连接至控制系统的人机界面（HMI）相比，更具竞争优势。
更佳的控制运算
在控制方面，PAC提供了较传统PLC更佳的控制运算，PLC使用的PID控制算法在某些程序下并未最佳化。高级控制算法不但需要强大的浮点运算处理器，也需要大量的内存，PAC平台可以同时提供这两项资源。自从全球经济快速起飞，原料需求大增，价格不断上升，因此工程师必须将其控制算法最佳化，使它不只是简单的PID控制，以使浪费的情形降到最低。
这些复杂的运算法往往运用控制设计技术（例如离散逻辑或神经网络），将过程的稳定时间（settlingtime）减到最短，在这方面PAC提供了很大的帮助。
实时分析能力
在机器监视应用中，来自模拟和数字LO线路的数据必须实时进行撷取和分析，以便有效地侦测到错误情况。复杂的例程用来有效地监督机器的状况，PAC提供了高效率平台，让此类应用环境可进行实时分析。
安全性更胜一筹
PAC目前锁定的最大应用领域仍是工控，而来自工厂的实时数据可以令管理阶层拥有更丰富的信息资源，以便借此进行决策，但是要安装能够提供工厂数据的系统可能相当困难。企业系统通常会通过0DBC、ADO及XML等标准输人来自自动化系统的数据。PLC的做法是通过OPC之类的标准提供通信能力，也就是说，必须加入PC才能使用。
数据反馈
通过OPC来取得数据，并且使用ODBC、ADO和XML之类的标准将数据反馈给企业，而PAC可以有效地将工厂数据整合至ERP系统中，让控制系统能够直接和外部数据库通信。而当控制系统连接至数据库及网站时，安全性的问题开始出现。为了获得最高的安全性，许多厂商选择不要将自动化系统与企业连接◇但是大致上来说，连接的优点远超过安全问题，虽然PLC可以保护它不被工厂的人侵者偷窃，但是PLC难以对抗以以太网络连接端口未受保护封包为目标的黑客。PAC可以在利用网络传输数据之际进行编码，因此而保护资料。虽然这在今天可能不是关注的焦点，但是在将来，它可能会是影响PAC进驻工厂的主要因素。
一机多用节省成本
就成本配置来看，在小型的数字控制应用中，控制器的价格可能比LO模块的价格更高。对这些应用环境而言，一个仅控制数字LO线路的微型PLC可能是理想的解决方案。但是，如果系统需要视觉或仪器控制，就必须为这些功能另外购置独立的控制器。PLC控制器并非为了仪器控制所需的高速模拟I/O或视觉应用所需的高速数据传输速度而设计，因此PLC没有视觉或仪器控制模块，必须为这些应用配置独立的控制器，从而提高成本。而以PAC的状况来看，一部控制器和机架就可以处理数字及模拟LO、动作、视觉及仪器，因此节省多部控制器的费用，每当控制系统需要多重功能时，PAC相比之下成本最低。
稳定运行
在工厂中，震动常常是造成PC死机的原因，这也是PLC的长项，大部分的PLC是采用NEMA封装。在这种环境中，具备额外冷却设计、坚固外壳、加强震动及冲撞规格的PXI平台可以提供近似于PLC的可靠性，不过此类的PXI平台上面无法配置硬盘，而用内存来取代，以避免震动所带来的不稳定。也有部分厂商将软件刻录在FPGA上来取代硬盘，如此一来可完全将机械运作排除于PAC之外，增强稳定性。
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