PAC

PAC：Programmable Automation Controller


1、PAC的概念

和基于PC控制系统相比，有关PLC（可编程逻辑控制器）优势和劣势的激烈争论已经持续了十年。由于PC和PLC在技术上的差别越来越小，并且随着PLC采用了商业化（COTS）硬件以及PC能采用实时操作系统，从而出现了一种新类型的控制器——PAC。PAC的概念是由自动化研究机构 (ARC) 提出的，它是可编程自动化控制器的简称，用于描述结合了PLC和PC功能的新一代工业控制器。传统的PLC厂商使用PAC的概念来描述他们的高端系统，而PC控制厂商则用来描述他们的工业化控制平台。


2、“80-20”法则及PAC的产生

• 77%的PLC被用于小型应用（低于128 I/O）；

• 72%的PLC I/O是数字的；

• 80%的PLC应用可利用20条的梯形逻辑指令集来解决 。

由于采用传统的工具可以解决80%的工业应用，这样就强烈地需要有低成本简单的PLC；从而促进了低成本微型PLC的增长，它带有用梯形逻辑编程的数字I/O。然而，这也在控制技术上造成了不连续性，一方面80%的应用需要使用简单的低成本控制器，而另一方面其它的20%应用则超出了传统控制系统所能提供的功能。工程师在开发这些20%的应用需要有更高的循环速率，高级控制算法，更多模拟功能以及能更好地和企业网络集成。

在八十和九十年代，那些要开发“20%应用”的工程师们已考虑在工业控制中使用PC。PC所提供的软件功能可以执行高级任务，提供丰富的图形化于其它应用。这些技术包括浮点处理器；高速I/O总线，如PCI和以太网；固定数据存储器；图形化软件开发工具。而且PC还能提供无比的灵活性，高效的软件以及高级的低成本硬件。

尽管在使用PC时，可以集成高级功能：模拟控制和仿真、连接数据库、网络功能以及和第三方设备通信，但是PLC仍然在控制领域中处于统治地位。基于PC控制的主要问题是：标准PC并不是为严格的工业环境而设计的，而IPC虽然是为工业环境而设计的，但在安装、调试、维护等方面仍然不如PLC。

PC面临的主要问题是：

1）稳定性：通常PC的通用操作系统不能提供控制所需的足够的稳定性。安装基于PC控制的设备会迫使处理系统崩溃和未预料到的重启；

2）可靠性：由于PC带有旋转的磁性硬盘和非工业性牢固的部件，如电源，这使得它更容易出现故障；编程和用户环境，并且PC的COTS部件使控制工程师能把不断发展的技术用


3）不熟悉的编程环境：工厂操作人员需要具备在维护和排除故障时恢复系统的能力。使用梯形逻辑，他们可以手动迫使线圈恢复到理想状态，并能快速修补受影响的代码以快速恢复系统。然而，PC系统需要操作人员学习新的更高级的工具。

因此，要开发“20%应用”，要么使用一个PLC无法轻松实现系统所需的功能，要么采用既包含PLC又包含PC的混合系统，利用PLC来执行代码的控制部分，用PC来实现更高级的功能。因而现在许多工厂车间使用PLC和PC相结合的系统，利用系统中的PC进行数据记录，连接条码扫描仪，在数据库中插入信息以及把数据发布到网上。采用这种方式建立系统的主要问题是该系统常常难以构建、排除故障和维护。因此系统工程师常常被要结合来自多个厂商软硬件的工作所困扰，因为这些设备并不是为了能协同工作而设计的。

因此，在技术与需求达到同一高度，能够结合PC的高级软件功能和PLC的可靠性的新产品自然就会出现。