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PAC系統的關鍵技術:
PAC的產生受益于近年來在嵌入式系統領域的發展與進步。在硬件方面,有重意義的包括:嵌入式硬件系統設計,其中具有代表意義的是CPU技術的發展;現場總線技術的發展;工業以太網的廣泛應用。在軟件方面則包括:嵌入式實時操作系統;軟邏輯編程技術;嵌入式組態軟件的發展等。試分別說明如下:
◆跟隨摩爾定律的發展,的高性能CPU在獲得更高的處理能力的同時,其體積更小、功耗更低,從而在出眾的計算能力以及工業用戶zui為關心的穩定性和可靠性方面獲得平衡,使制造廠商有可能去選擇通用的標準的嵌入式系統結構進行設計,擺脫傳統PLC因采用專有的硬件結構體系帶來的局限,使系統具備更為豐富的功能前景和開放性。在現有面世的PAC系統中,被廣泛采用的是低功耗、高性能的SOC (System On Chip) 核心處理器。這里面既有采用CISC架構的CPU,如 Pentium系列CPU,也有采用RISC架構的CPU,如ARM系列、SHx系列等,當然也有使用MIPS CPU的。綜合比較而言,由于RISC CPU在應用于工業控制系統時所具備的綜合優勢,采用RISC CPU的系統占據了目前市場所供應的控制系統的多數。
◆經過14年的紛爭,zui后IEC的現場總線標準化組織經投票,接納了8種現場總線成為IEC61158現場總線標準。IEC61158現場總線標準的zui終塵埃落定,使在工業控制在設備層和傳感器層有了可以遵循的標準。但是由于這8種現場總線采用的通信協議*不同,因此,要實現這些總線的兼容和互操作是十分困難的。其可能的出路是采用已經是通用的標準Ethernet、TCP/IP等協議,并使其符合工業應用的要求,而且這種方案zui容易被廣大國家的用戶、集成商、OEM及制造商接受和歡迎。
◆通用的嵌入式實時操作系統獲得了長足的發展,并獲得了廣泛的應用。傳統的美國風河公司的Vx Works、PSOS操作系統在領域還是有很高的占有率;另一引人注目的趨勢是微軟公司的Windows CE在推出.net版本以后,有效解決了硬實時的問題,并以其低廉的價格和廣泛的客戶群獲得了用戶的青睞;作為開放源碼的代表,Linux操作系統也推出了其嵌入式版本,并以其在成本、開放性、安全性上面的優勢,獲得一些特殊應用客戶及中小制造商的歡迎。
◆符合IEC-61131-3標準的軟邏輯編程語言的發展,有效的整合了傳統PLC在編程技術上的積累,使廣大的機電工程師可以在基于PC的系統上使用其熟悉的編程方式實現其控制邏輯。另一方面在PAC系統上,工程師也可以使用高階語言實現復雜的算法或通訊編程,例如VB.net、EVC、VC#、JAVA等。
◆在人機界面的部分,一些軟邏輯開發工具均同時提供HMI開發套件,例如ISaGRAF、Micro Trace Mode、KW MultiProg等。如果有更進一步的需求,一些專業的SCADA/HMI軟件廠商也提供針對嵌入式系統開發的套裝軟件,例如組態王公司的嵌入版KingView、Indusoft等。
預計:
在可以預見的幾年內,對標準性、開放性、可互操作性、可移植性的要求將是用戶至為關心的自動化產品的重要特征,作為融匯了IPC和PLC的優點的PAC系統有明顯的優勢。
1、PLC即可編程控制器(Programmable logic Controller,是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。在1987年電工委員會(International Electrical Committee)頒布的PLC標準草案中對PLC做了如下定義:
“PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體,易于擴展其功能的原則而設計。”
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