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新一代PAC将成为工业自动化的趋势

2019-05-23 09:58栏目:精选
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  全球化正在从根本上改变行业领导者如何制定商业目标。这些目标包括,提升工厂和设备利用率,产量,产品质量,可用性,安全性,以及带来绩效,极大地影响自动化的资本投资。自动化供应商,特别是PLC和基于PLC的PAC供应商在这样的环境中发展形势看好,这些产品被广泛地应用于工业领域,帮助企业面对提高生产力,降低产品成本,降低工厂运营费用以及提高投资回报率。

  尤其是拉美地区的增长态势依旧强劲。由于工业产品丰富,该地区将极大地受益于中国和其他新兴市场的工业扩张。该地区通过资源优势获得的财富被投入急需的基础设施项目中,范围从电力,水和交通等基础服务到宽带通信。随着中国和新兴市场继续对拉美地区工业产品的需求,该地区能够获得需要的资金来保证基础设施的发展。因此,对于PLC和基于PLC的PAC等自动化设备的投资,将继续的发电和水与污水处理行业增加。食品与饮料行业,医药行业,快消行业以及可再生能源应用,也将加大对自动化设备的投资。

  从PLC到PAC越来越先进

  在过去的几十年里,可编程逻辑控制器(PLC)一直被广泛用于自动化领域,而在可预知的未来,PLC仍将长盛不衰。面向离散控制而设计PLC的实际上已经成为工业领域一个具有伟大意义的统治性工具。

  目前很多现代化的工业应用需要更多的功能要求,如网络连接、设备互用、企业数据集成等,这些都远远超过了传统的、基于离散-逻辑控制的PLC所能提供的功能。想要基于PLC的系统实现这些功能,必须用单独的处理器、网关或转换器、运行于独立PC的软件中间件以及企业系统级的专用软件进行综合系统集成。在一家PAC供应商的网站上,有这样一段描述PAC诞生背景的文字。他们认为,PAC可以同时拥有PC的功能和PLC的可靠性,是实现复杂控制时PLC的理想替代者。

  然而,随着工业用机器和工厂系统的复杂性的增加,PLC已经很难而且也不可能成为完成所有自动化任务。现在的自动化系统已经超越了PLC的功能范围,使得工业机器领域的工程师必须在自动化系统中集成更多更先进的I/O、处理和控制策略。

  新的可编程自动化控制器(PAC)硬件系统就是这样一个非凡的PLC系统扩展方案,能够很容易整合到PLC系统中,给工业机器增加更多的先进功能,并提高机器的效率。

  在未来的几年,PLC仍将继续用于自动化领域。但是随着机器的改进和自动化效率提高的需求,PLC不再是万能的。PAC技术给PLC提供了很好的补充,增加了传统PLC所不能提供的高性能I/O和处理。将PAC连接到现有PLC架构中的方法有很多,所以工程师们将能够很容易地改进其基于PLC的自动化系统。

  有业内人士在谈到价值时表示,PAC的所有部件均按软件和硬件集成最灵活、最方便、成本最低为出发点,因此它是跨机械自动化、电气自动化、仪表自动化、计算机等专业的。这些特点使最终用户获得以下收益:设备的生命周期成本较低,资产的投资回报率提高,资产所有者总成本下降。

  其实,PAC并不是一个新鲜事物。早在20世纪90年代,PAC的概念就已经被提出,而十多年前,国内外企业就陆续推出了自己的PAC产品。

  研华(中国)有限公司是较早推出PAC产品的企业,其工业自动化事业群业务总监蔡奇男接受记者采访时如此解释PAC开始在工业自动化界风行的原因,随着人们对PC的熟悉程度不断加深,加之现有的控制器已经无法满足部分系统集成商和用户的需求,PAC应用的大环境已经成熟。

  然而,在PAC刚刚开始拓展其应用面的新产品时,还不被大多数用户认识和认可。在用户和系统集成商之间,对于PAC的批评声也不绝于耳。有人说,PAC相对于PLC来说价格高、可靠性低、可扩展能力差;还有人认为,PAC并没有真正针对某种迫切的或潜在的市场需求,因此不免曲高和寡。

  PAC与PLC的区别

  PAC与PLC最根本的不同在于它们的基础不同。PLC的性能依赖于专用的硬件,PLC的应用程序是依靠专用的硬件芯片来实现的。对于PLC功能的改进,如增加运动控制、过程控制或通信能力,都需要使用不同的硬件。即使对于同一PLC厂家,这种专用的硬件也很难移植到不同性能的PLC中,而且传统的PLC厂家的硬件结构体系都是专有的,甚至于处理器芯片都是专用的芯片,这样就导致了随着PLC功能需求的不断提高,PLC的硬件体系变得越来越复杂,而且由于硬件的非通用性会导致系统的功能前景和可开放性受到很大的限制,这也是为什么PLC的CPU的性能通常比PC机的CPU要落后得多的原因。另外,PLC的操作系统通常都是各PLC厂家的专用操作系统,与目前流行的实时操作系统不兼容,由于是专用的操作系统,其实时可靠性与功能都无法与通用的实时操作系统相比,这就使得PLC具有了整体性能的专用性和封闭性。

  PAC的性能是基于它的轻便控制引擎和标准的、通用的、开放的实时操作系统,嵌入式硬件系统设计以及背板总线。PAC的轻便控制引擎是它的最明显的特点,在PAC之前的PLC等控制系统,用户应用程序的招待是通过硬件实现的,PAC设计了一个通用的、软件形式的控制引擎用于应用程序的执行,控制引擎在实时操作系统与应用程序之间,这个控制引擎与硬件平台元关,可以在不同平台的PAC系统间移植,因此对于用户来说,同样的应用程序不需根据系统的功能需求和投资预算选择不同性能的PAC平台。这样,根据用户的需求迅速地扩展和变化,用户的系统和程序无需变化,即可无缝移植。

  在一个工程中支持多个PAC目标编程,既适合于过程控制系统的应用,也适合于工厂生产线多设备统一编程。PLC基于专有技术建立,而PAC的软件和硬件由于采用了标准的通用部件,可以使用COTS(商品现货供应)产品和技术,这样有助于确保系统的可靠性和可用性,因为可以保证硬件和软件的迅速和方便的维护;降低了系统价格和减少了停机时间,因为可以随时得到现货;提高了开放性、灵活性和可扩展性。