工业控制 谁主沉浮？－PLC、PAC、PC

PLC 之渊源

　　 IEEE 将 PLC 定义为：具有编程能力的固态控制系统，类似于继电器逻辑系统。继电器逻辑或梯形图，名称的来由是因为使用继电器控制工业设备。不同于硬联线系统（ hard-wired ），它具有更强的简易性。

　　 继电器逻辑多被用于设计电机线路和继电器整体控制盘。继电器逻辑被称为梯形图逻辑是因为编写出来的程序像是梯子，这与其他高级编程语言如 C++ 或 BASIC 等大不相同，高级语言采用的是文字数字式的字符。

PLC 技术之所以盛行了 30 多年，特点包括：
●过程执行的实时性；
●读、写输入输出（ I/O ）值的实时性；
●能保证执行和继续操作的鲁棒性和可靠性；
●保护控制代码和执行不受外来影响；
●功能独立，保证控制响应的专一性。

　　 PLC 处理能力的成本在下降，通信能力在增强，开放式的系统正在被广泛接受。总共具有 32 点 I/O 的 Nano PLC ，网络通信能力不断增强；而具有 129 点 I/O 的 micro PLC ，在功能上则更加完善。根据一项 ARC Advisory Group 的研究，小型 PLC 通过网络配置性能替代大型 PLC 已成发展趋势，其原因包括可靠性、简易联线以及可测量性。同样，软件的进步也使用户能够容易地进设定和使用， PLC 也可承担更多的逻辑控制。 ARC 报告中还提到，另一发展趋势是精密运动和位移控制软件以及网络化（ web-enabled ）功能，如基于网络的 HMI 、在线升级和远程故障判断及排除。

ARC 指出，尽管全球经济衰退， PLC 市场仍然兴旺。用户需要通过自动化来提高生产力，降低成本，增加适应性，以满足不断变化的制造业要求。另外，高速的科技发展迫使厂家希望对设备进行升级。通过开放的连接和编程平台可降低总成本，这也刺激了用户对更高端的自动化的要求。

　　 制造商现在已经缩小了可编程控制器的尺寸大小，降低了连线要求。在有效地进行分布控制，增加了更多的通信能力，而且增加了高速通信功能后，对 PLC 扫描时间就不再有干扰，这就可以将繁多的计算结果卸载至 PC ，使用 PLC 处理的结果。

　　 PLC 不断发展，虽然 PC 被引入控制工业，但 PLC 并没有因此退出控制舞台，这是因为它能与新技术很快的结合，如大量网络连接、处理速率、本地存储和编程的灵活性等技术。另一个原因是，各种控制模块的集成没有兼容性问题，降低了启动和系统确认的成本，提供了一个经测试的高稳定性的良好控制环境。

PC 控制存在的合理性

　　 PC-based 控制为现有控制方案提供基本基础，无须牺牲其功能性或精密性，而且在使用 PC-based 控制创建一个全集成应用环境时，在灵活性上也有所增加，加强了编程特性，增强连接性，节省了时间和资金。

使用 PC-based 控制的原因：
●将控制系统联网，用于高层应用，如 ERP 或 EAM ；
●配方管理（ recipe management ）或视觉检测（ vision inspection ）系统中能处理复杂应用；
●联接条形码扫描器、运动秤及其他设备。

　　 PC-based 控制允许用户在一个平台上控制多种功能，不再需要众多 PLC 。 PC-based 可采用 C++ 和 Visual BASIC 等语言进行编程，采用 Windows ，能将工厂底层和企业级 ERP 系统通过标准接口连接。

可编程自动控制器（ PAC ）是新生代吗？

　　 PLC 从起初的用于分布式 I/O 的梯形编程器开始，已经有了长足的进步。在处理器中已集成了梯形图、过程、模块、温度等功能。

　　软件控制慢慢开始占领 PLC 的领域。 PLC 和运行控制软件的工业计算机之间的界线越来越模糊不清。未来一代的 PLC 也会具有现在 PC 的一些特点。新一代的 PLC 将集 PLC 的可靠性和 PC 开放的编程语言于一体。 PC 和 PLC 技术的融合使用了商业计算机芯片和 Microsoft Windows 操作系统。安装了 PLC base ，用户无须去除原用的系统安装运行软件控制的 PC ，就能进行更多精密控制。那么，我们怎样称呼下一代的 PLC ？再用首字母的缩写恐怕是不行了， ARC Advisory Group 为此造了个词 " 可编程自动化控制器（ programmable automation controller ， PAC ） " 。 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能力等功能。

只从外部来辨别 PAC 和 PLC 比较困难，但内部还是有所区别的。不同点包括：
　　 多控制任务 --PAC 允许集成多控制任务，包括连续、过程、运动、驱动，将他们集成在一个控制系统中；
　　 灵活的记忆功能 --PAC 有一个模块，可升级的记忆功能，允许用户执行系统以满足当前的应用要求 , 以及可在将来进行一定的扩展。而 PLC 只有固定的记忆容量；
　　 高速 CUP 处理能力 -- 当今使用的控制引擎速度快，可靠性好，而且精确；
　　 外形灵活可变 -- 用户可选择所运用的 PAC 的外形，如底盘、 DIN 架或 PC 的类型。每种形式的操作相似，可显著缩减培训，降低成本；
　　 稳定的开发工具 --PAC 编程环境提供了一个通用的 lookandfeel. 使用通用的套装系统简化应用的安装和维护，增加生产力，降低成本。
　　 PC 特点 -- 在传统的 PLC （工业等级、稳定、即时安装和高可靠性）内部使用商业现成的芯片技术，在 PAC 也融合了类似于 PC 的功能， 可满足用户对信息管理、供应链集成等的要求。
　　 PAC 结合了 PLC 中最好的特点 -- 标准外观、耐用性和可靠性，也结合了 PC 优点 -- 软件功能和灵活性、浮点运算处理和 RAM 。

和平共处

　　 在自动化系统中使用 PLC 和 PC ，并不是只选其一就能胜任。在当今或未来的工厂中， PLC 和 PC 都有其特有的优点。在很多情况下，控制过程同时包含了离散和过程控制，因而 PLC 和 PC 将并肩工作。

　　 这意味着什么？意味着 PLC 在成熟、在完善，向着新一代 PLC 发展。当问及， "PLC 和 PC 在工业控制中谁更出色？ " 时，合理的回答是，都优秀。有了 PAC(PC-based 的灵活、多功能性和速度与 PLC 的耐用、高可靠性)就更完美了。