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主題:工業控制 誰主沉浮?

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wangxinxin
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工業控制 誰主沉浮?  發帖心情 Post By:2010-12-9 10:44:40

孰優孰劣?雖然爭論了好幾年了,但很難有一個明確的論斷。也許答案就在技術的不斷創新與結合中。 作為《PAC高峰論壇專題》] 的一部分,下面討論PLC、PAC、PC的和平共處,歡迎您發表自己的意見!

PLC 之淵源 IEEE 將 PLC 定義為:具有編程能力的固態控制系統,類似于繼電器邏輯系統。繼電器邏輯或梯形圖,名稱的來由是因為使用繼電器控制工業設備。不同于硬聯線系統( hard-wired ),它具有更強的簡易性。繼電器邏輯多被用于設計電機線路和繼電器整體控制盤。繼電器邏輯被稱為梯形圖邏輯是因為編寫出來的程序像是梯子,這與其他高級編程語言如 C++ 或 BASIC 等大不相同,高級語言采用的是文字數字式的字符。

PLC 技術之所以盛行了 30 多年,特點包括:
●過程執行的實時性;
●讀、寫輸入輸出( I/O )值的實時性;
●能保證執行和繼續操作的魯棒性和可靠性;
●保護控制代碼和執行不受外來影響;
●功能獨立,保證控制響應的專一性。
......

PLC 處理能力的成本在下降,通信能力在增強,開放式的系統正在被廣泛接受。總共具有 32 點 I/O 的 Nano PLC ,網絡通信能力不斷增強;而具有 129 點 I/O 的 micro PLC ,在功能上則更加完善。根據一項 ARC Advisory Group 的研究,小型 PLC 通過網絡配置性能替代大型 PLC 已成發展趨勢,其原因包括可靠性、簡易聯線以及可測量性。同樣,軟件的進步也使用戶能夠容易地進設定和使用, PLC 也可承擔更多的邏輯控制。 ARC 報告中還提到,另一發展趨勢是精密運動和位移控制軟件以及網絡化( web-enabled )功能,如基于網絡的 HMI 、在線升級和遠程故障判斷及排除。
ARC 指出,盡管全球經濟衰退, PLC 市場仍然興旺。用戶需要通過自動化來提高生產力,降低成本,增加適應性,以滿足不斷變化的制造業要求。另外,高速的科技發展迫使廠家希望對設備進行升級。通過開放的連接和編程平臺可降低總成本,這也刺激了用戶對更高端的自動化的要求。
制造商現在已經縮小了可編程控制器的尺寸大小,降低了連線要求。在有效地進行分布控制,增加了更多的通信能力,而且增加了高速通信功能后,對 PLC 掃描時間就不再有干擾,這就可以將繁多的計算結果卸載至 PC ,使用 PLC 處理的結果。
PLC 不斷發展,雖然 PC 被引入控制工業,但 PLC 并沒有因此退出控制舞臺,這是因為它能與新技術很快的結合,如大量網絡連接、處理速率、本地存儲和編程的靈活性等技術。另一個原因是,各種控制模塊的集成沒有兼容性問題,降低了啟動和系統確認的成本,提供了一個經測試的高穩定性的良好控制環境。

PC 控制存在的合理性 PC-based 控制為現有控制方案提供基本基礎,無須犧牲其功能性或精密性,而且在使用 PC-based 控制創建一個全集成應用環境時,在靈活性上也有所增加,加強了編程特性,增強連接性,節省了時間和資金。

使用 PC-based 控制的原因:
●將控制系統聯網,用于高層應用,如 ERP 或 EAM ;
●配方管理( recipe management )或視覺檢測( vision inspection )系統中能處理復雜應用;
●聯接條形碼掃描器、運動秤及其他設備。
......
PC-based 控制允許用戶在一個平臺上控制多種功能,不再需要眾多 PLC 。 PC-based 可采用 C++ 和 Visual BASIC 等語言進行編程,采用 Windows ,能將工廠底層和企業級 ERP 系統通過標準接口連接。

可編程自動控制器( PAC )是新生代嗎? PLC 從起初的用于分布式 I/O 的梯形編程器開始,已經有了長足的進步。在處理器中已集成了梯形圖、過程、模塊、溫度等功能。
軟件控制慢慢開始占領 PLC 的領域。 PLC 和運行控制軟件的工業計算機之間的界線越來越模糊不清。未來一代的 PLC 也會具有現在 PC 的一些特點。新一代的 PLC 將集 PLC 的可靠性和 PC 開放的編程語言于一體。 PC 和 PLC 技術的融合使用了商業計算機芯片和 Microsoft Windows 操作系統。安裝了 PLC base ,用戶無須去除原用的系統安裝運行軟件控制的 PC ,就能進行更多精密控制。那么,我們怎樣稱呼下一代的 PLC ?再用首字母的縮寫恐怕是不行了, ARC Advisory Group 為此造了個詞 " 可編程自動化控制器( programmable automation controller , PAC ) " 。 PAC 的概念定義為:控制引擎的集中,涵蓋 PLC 用戶的多種需要,以及制造業廠商對信息的需求。 PAC 包括 PLC 的主要功能和擴大的控制能力,以及 PC-based 控制中基于對象的、開放數據格式和網絡能力等功能。
只從外部來辨別 PAC 和 PLC 比較困難,但內部還是有所區別的。不同點包括:
多控制任務 --PAC 允許集成多控制任務,包括連續、過程、運動、驅動,將他們集成在一個控制系統中;
靈活的記憶功能 --PAC 有一個模塊,可升級的記憶功能,允許用戶執行系統以滿足當前的應用要求 , 以及可在將來進行一定的擴展。而 PLC 只有固定的記憶容量;
高速 CUP 處理能力 -- 當今使用的控制引擎速度快,可靠性好,而且精確;
外形靈活可變 -- 用戶可選擇所運用的 PAC 的外形,如底盤、 DIN 架或 PC 的類型。每種形式的操作相似,可顯著縮減培訓,降低成本;
穩定的開發工具 --PAC 編程環境提供了一個通用的 lookandfeel. 使用通用的套裝系統簡化應用的安裝和維護,增加生產力,降低成本。 PC 特點 -- 在傳統的 PLC (工業等級、穩定、即時安裝和高可靠性)內部使用商業現成的芯片技術,在 PAC 也融合了類似于 PC 的功能,可滿足用戶對信息管理、供應鏈集成等的要求。 PAC 結合了 PLC 中最好的特點 -- 標準外觀、耐用性和可靠性,也結合了 PC 優點 -- 軟件功能和靈活性、浮點運算處理和 RAM 。

和平共處
在自動化系統中使用 PLC 和 PC ,并不是只選其一就能勝任。在當今或未來的工廠中, PLC 和 PC 都有其特有的優點。在很多情況下,控制過程同時包含了離散和過程控制,因而 PLC 和 PC 將并肩工作。
這意味著什么?意味著 PLC 在成熟、在完善,向著新一代 PLC 發展。當問及, "PLC 和 PC 在工業控制中誰更出色? " 時,合理的回答是,都優秀。有了 PAC(PC-based 的靈活、多功能性和速度與 PLC 的耐用、高可靠性)就更完美了。
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