自從ARCGroup提出PAC概念以來，作為近年來自動化技 術最為重要的發展趨勢之壹， PAC受到了自動化業界和終端用 戶的廣泛關註。 的特性最佳地結合在壹起， 開發出了新的控制器來解決20％的 應用， ARC的工業分析家把這種設備稱為可編程自動化控制 器， 即PAC。
壹、 A C 控制器的產生背景 P 自20世紀70年代PLC取代了原有的繼電器控制系統以來， 因其具有高可靠性和穩定性而被廣泛地使用到各種控制系統 中， 成為自動化領域中極具競爭力的控制工具。 但傳統PLC的體 系結構是封閉的， 各PLC廠家的硬件體系互不兼容， 編程語言及 指令系統也各異， 當用戶選擇了壹種PLC產品後， 必須選擇與其 PLC還 相應的控制規程， 並且學習特定的編程語言。盡管如此， 是在很多工業應用中被使用。據來自ARC、聯合開發公司 （VDC 以及網上PLC培訓資源PLC．net的專家估計， ） 77％的PLC 用於小型應用 （低於128I／O ， ） 72％的PLC的I／O是數字的， 80％的 PLC應用問題可由20條梯形邏輯指令集來解決。 但是， 如果要在 工程中開發剩余的20％的應用時， 就不得不突破PLC的限制了。 在20世紀80年代和90年代， 隨著計算機技術的不斷提高與 發展， 人們開始考慮使用PC機來進行系統控制， 以求通過PC來 滿足剩余的20％的應用， 給用戶帶來更多的選擇。在許多工程 應用中， PC機已能實現原來PLC的控制功能，並且具有更強的 數據處理能力、 強大的網絡通訊功能以及能夠執行比較復雜的 控制算法和其近乎無限制的存儲容量等優勢。 但是基於PC控制 的主要問題是標準PC並不是為嚴格的工業環境而設計的， 穩定 可靠性和編程復雜是應用中的主要問題。 性、 由於PC和PLC都有其各自的優缺點， 因此， 人們把PLC和PC
二、 A C 的主要特性 P （壹“多功能性， ） 在壹個平臺上有邏輯、 運動、 PID控制、 驅 動和處理中的至少兩種以上功能” 除了為了實現特殊的協議如SERCOS要對I／O做壹些改進； 運動、 處理和PID的功能。 例如， 運動控 而且軟件還能提供邏輯、 制作為軟件控制循環，它能從正交編碼器上讀取數字輸入， 執 行模擬控制循環並輸出控制設備的模擬信號。 （二“單壹的多規程開發平臺使用通用標簽和單壹的數據 ） 庫來訪問所有的參數和功能” 由於PAC是為更為高級的應用如多功能而設計的， 他們需 軟件必須是單壹 要更為高級的軟件。為了能高效地設計系統， 的集成化軟件包， 而不是多種分離的軟件工具， 這些軟件工具 在工程上不能無縫地協同工作。
三“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” 簡化系統設計的另壹方面是具有高級的圖形化開發工具， 利用該工具可以使工程師很輕松地把處理的概念轉變為能實 際控制機器的代碼。 （四“開放的模塊化構架能解決的工業應用可從控制分布 ） 於工廠機器到加工車間的操作單元” 由於所有的工業應用都需要有高度的定制特性， 所以硬件 要有：吸氣、 排氣壓力變化劇烈， 對壓縮機沖擊大， 系統制冷劑回 液量大；蒸發器和冷凝器頻繁轉換， 破壞機組的正常運行， 因此 參考文獻 每次除霜時均需壹個很長的過程才能使機組恢復到正常的運 [1]孫玉清， 吳桂濤．抑制換熱器濕空氣側結霜的研究[J]．工 行；
四通換向閥動作頻繁， 影響其壽命；由於除霜開始階段有個 程熱物理學報， 1997， （1 ． 18 ） 壓力衰減過程， 有的系統會因其壓力衰減到低壓保護值而造成 [2]董德永， 郭明濤， 陳鋼， 隋繼學．風機熱氟除霜的探討[J]． 停機；除霜過程中供水溫度變化很大等。 這些問題嚴重影響了機 肉類加工， 2003， ） （10 ． 組除霜運行的可靠性。因此有必要進壹步深入研究除霜機理， [3]黃東， 袁秀玲， 陳蘊光， 張興群．節流機構對風冷熱泵冷 提出新的除霜方法， 逐步解決上述問題。 熱水機組逆循環除霜時間的影響[J]．西安交通大學學報， 2006. - 38 - 的CX1000的CPU為PentiumMMX266MHz處理器，操作系統為 必須是模塊化的， 以便工程師們可以選擇合適的部件。 而且， 軟 WindowsCE．net 或 EmbeddedWindousXP。 ICPDAS 的 Win－ 件也必須能讓工程師增加和拆除模塊以設計出所需的系統。 （五） “采用已有的網絡接口標準，語言等，如 TCPIP， con／LINcon的CPU為StrongRAM206MHz處理器， Wincon的操作 系統為WindowsCE．net， LINcon的操作系統為EmbeddedLinux。 OPC&XML和SQL查詢語言” 能和企業的網絡通信對於現代化控制系統是非常關鍵的。
五、 A C 技術的發展前景 P 盡管PAC包含有以太網接口， 但是為了要把設備和工廠其它系 隨著市場的需要， PAC技術在未來的幾年內將朝著以下幾 統無問題地集成在壹起， 通信軟件是至關重要的。 個方向進壹步發展： 三、 A C 軟件技術的解決方案 P （壹 設備規格的多樣化 ） 為了滿足各種實際生產狀況的需要， PAC的規格將會呈現 壹方面軟件是PAC和PLC主要的區別，而另壹方面廠商在 選擇合適的控制 提供高級軟件的方式上也有所不同。有兩種提供PAC軟件的方 出多樣化的發展趨勢。在具體的生產環境中， 系統要求的PAC， 有利於降低成本。 式： 基於PLC控制的軟件和基於PC控制的軟件。 （二 支持更多的控制功能 ） （壹 基於PLC控制的軟件方案 ） 目前， PAC已經將邏輯、 運動、 過程控制等高級功能集成到 PLC軟件根據通用模型而建立： 輸入掃描、 控制代碼運行、 了單壹的平臺上。而未來， PAC將進壹步融合更多的功能， 例如 輸入更新、 以及常規功能執行。 由於輸入循環、 輸出循環和常規 對於安全性的考慮， 批處理等等。當信息被越來越廣泛地使用 循環都是隱藏的，所以控制工程師只需要關註控制代碼的設 其安全性就將成為需要考慮的第壹因素。 計。由於廠商已完成了大部分工作， 這種嚴格的控制架構使得 時， （三 商業系統的集成 ） 建立控制系統更為容易和快速。 這些系統的嚴格性也能讓控制 為了實現真正的實時性， 自動化設備供應商將在PAC內部 工程師在開發可靠的程序時無需深入了解PLC的底層操作。然 而，作為PLC主要優勢的這種嚴格的掃描式構架也導致其靈活 繼續創建商業系統的連接通道而不依賴於其他的連接設備。 （MES 的壹些屬性， ） 例如： 標準接口的 性的欠缺。絕大多數PLC廠商通過在已有的掃描式架構中增加 PAC將內嵌制造執行系統 運動 新的功能來建立PAC軟件， 這些新功能包括以太網通信、 建立，它將有利於更好地解決控制層和管理層之間的連接問 控制和高級算法。 然而， 通常他們會保留PLC熟悉的編程方式以 題。 （四 簡單的系統維護 ） 及其在邏輯和控制方面固有的特點。因此這種PAC軟件通常是 為了適合特殊類型應用而設計的， 如邏輯、 運動和PID。 PAC將往更小化更智能化的方向發展， 但同時它將擁有更 （二 基於PC控制的軟件方案 ） 出眾的數據處理能力。其軟件可以監控機器運轉狀況， 硬件可 為了提高生產率、 增加利潤， 企業就必 傳統PC軟件廠商以非常靈活的通用編程語言為起點， 能夠 以完成復雜的自檢工作。 提供對硬件的深層次訪問。該種軟件也具有可靠性、 確定性以 須及時有效地傳遞數據信息。PAC的這種數據處理能力， 可以 非常適合那些需要高級 滿足用戶在任何時間通過任何形式對數據進行維護。 及預設的控制架構。PC軟件極為靈活， （ 五 延長產品的生命周期 ） 編程技巧或者系統控制的復雜應用， 但卻使本應簡單 的架構、 的應用復雜化。這些廠商首先要能提供通用操作系統如Win－ 通過采用新技術來獲得更高生產效率固然十分重要， 但是 它們可以通過采用實時操作 新技術的使用是否會大幅增加成本和培訓費也是廠家十分關 dows所不具備的可靠性和確定性。 系統 （RTOS 來實現。這些RTOS能控制系統的各個層面， ） 從I／O 註的問題。PAC未來平臺將仍然采用標準化的設計， 其賣主可 然後為了使工程師能 讀寫速率到控制器上各個線程的優先級。 以繼續使用原來的商業技術和以太網等標準， 從而有效地降低 更為容易地開發出可靠的控制程序， 廠商增加了抽象層和I／O讀 了對成本的投入。 寫架構。因而這種靈活軟件非常適合於定制控制、 數據記錄和 通信， 但舍棄PLC編程架構的代價是使程序的開發難度增加。