1 引言

　　自從arc group提出pac （programmable automation controller）這個概念以來，作為近年來工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)最為重要的發(fā)展趨勢之一，pac受到了工業(yè)自動化業(yè)界及終端用戶的廣泛關注。筆者試圖在本文里就pac的產(chǎn)生及其關鍵技術進行一些探討，以拋磚引玉。

2 為什么需要使用pac？

　　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自問世以來在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)領域獨領風騷已經(jīng)有20多年的歷史了。目前的plc已經(jīng)不僅限于在邏輯控制的應用，一些新一代的大中型plc已經(jīng)具備了比較強大的浮點數(shù)據(jù)運算能力和較為豐富完備的通信介面，可以完成今日的系統(tǒng)化與復雜化的工業(yè)自動控制技術。

　　在當前的自動化應用里，對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)提出了更高的要求，圖1示出了這些要求帶來的變化。

　　雖然plc業(yè)界已經(jīng)注意到了這一趨勢，并通過將pc技術應用于plc產(chǎn)品，直接提供opc server、web server及ieee標準通信接口等，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如下要求：

　　（1） 傳統(tǒng)的plc均不能提供主動的事件通知，系統(tǒng)的集中監(jiān)視管理有賴于服務器主機的主動定時查詢;

　　（2） 因為在實時信息上的欠缺，要實現(xiàn)跨plc的事件處理比較困難，且速度延遲，效果不佳;

　　（3） 無法提供本地直接處理的預約控制，預約控制完全有賴于服務器主機的集中處理，所以系統(tǒng)當機時，立刻停擺;

　?。?） 系統(tǒng)的建構由于采用了不同供應商的多種平臺，為整合各種不同的專用總線，系統(tǒng)之銜接有賴于第三方提供的opc server或gateway，故其實施并不是一件輕松和容易的事情;

　?。?） 系統(tǒng)升級將必須付出重新設計的成本和時間，其不可預見成本太高;#p#分頁標題#e#

　?。?） 梯形圖程序的設計是基于專案進行，每一專案均無法完全復制應用，無法實現(xiàn)標準化，從而工程設計費用無法降低;

　?。?） 現(xiàn)行自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量太小，在適應新的應用需求時顯得力不從心;

　?。?） 無法實現(xiàn)實時同步遠程的數(shù)據(jù)傳輸，與pda、手機的連接比較困難;

　　（9） 需要通過pc或第三方設備來實現(xiàn)基于web的遠程數(shù)據(jù)發(fā)布。

3 什么是pac？

　　雖然從外形上來看，pac與傳統(tǒng)的plc非常相似，但究其實質，pac系統(tǒng)的性能卻廣泛得多。作為一種多功能的控制平臺，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的需要，組合和搭配相關的技術和產(chǎn)品以實現(xiàn)功能的側重，因為基于同一發(fā)展平臺進行開發(fā)，所以采用pac系統(tǒng)保證了控制系統(tǒng)各功能模塊具有統(tǒng)一性，而不僅是一個完全無關的部件拼湊成的集合體。

　　圖2示出pac的功能定義，綜合業(yè)界專家的意見，所謂pac系統(tǒng)應該具備以下一些主要的特征和性能：

　　（1） 供通用發(fā)展平臺和單一數(shù)據(jù)庫，以滿足多領域自動化系統(tǒng)設計和集成的需求;

　?。?） 一個輕便的控制引擎，可以實現(xiàn)多領域的功能，包括：邏輯控制、過程控制、運動控制和人機界面等;

　?。?）允許用戶根據(jù)系統(tǒng)實施的要求在同一平臺上運行多個不同功能的應用程序，并根據(jù)控制系統(tǒng)的設計要求，在各程序間進行系統(tǒng)資源的分配;

　?。?） 采用開放的模塊化的硬件架構以實現(xiàn)不同功能的自由組合與搭配，減少系統(tǒng)升級帶來的開銷;#p#分頁標題#e#

　?。?） 支持iec-61158現(xiàn)場總線規(guī)范，可以實現(xiàn)基于現(xiàn)場總線的高度分散性的工廠自動化環(huán)境;

　?。?） 支持事實上的工業(yè)以太網(wǎng)標準，可以與工廠的ems、erp系統(tǒng)輕易集成;

　　（7） 使用既定的網(wǎng)絡協(xié)議，程序語言標準來保障用戶的投資及多供應商網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)交換。