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PAC系统的关键技术:
PAC的产生受益于近年来在嵌入式系统领域的发展与进步。在硬件方面,有重意义的包括:嵌入式硬件系统设计,其中具有代表意义的是CPU技术的发展;现场总线技术的发展;工业以太网的广泛应用。在软件方面则包括:嵌入式实时操作系统;软逻辑编程技术;嵌入式组态软件的发展等。试分别说明如下:
◆跟随摩尔定律的发展,的高性能CPU在获得更高的处理能力的同时,其体积更小、功耗更低,从而在出众的计算能力以及工业用户zui为关心的稳定性和可靠性方面获得平衡,使制造厂商有可能去选择通用的标准的嵌入式系统结构进行设计,摆脱传统PLC因采用专有的硬件结构体系带来的局限,使系统具备更为丰富的功能前景和开放性。在现有面世的PAC系统中,被广泛采用的是低功耗、高性能的SOC (System On Chip) 核心处理器。这里面既有采用CISC架构的CPU,如 Pentium系列CPU,也有采用RISC架构的CPU,如ARM系列、SHx系列等,当然也有使用MIPS CPU的。综合比较而言,由于RISC CPU在应用于工业控制系统时所具备的综合优势,采用RISC CPU的系统占据了目前市场所供应的控制系统的多数。
◆经过14年的纷争,zui后IEC的现场总线标准化组织经投票,接纳了8种现场总线成为IEC61158现场总线标准。IEC61158现场总线标准的zui终尘埃落定,使在工业控制在设备层和传感器层有了可以遵循的标准。但是由于这8种现场总线采用的通信协议*不同,因此,要实现这些总线的兼容和互操作是十分困难的。其可能的出路是采用已经是通用的标准Ethernet、TCP/IP等协议,并使其符合工业应用的要求,而且这种方案zui容易被广大国家的用户、集成商、OEM及制造商接受和欢迎。
◆通用的嵌入式实时操作系统获得了长足的发展,并获得了广泛的应用。传统的美国风河公司的Vx Works、PSOS操作系统在领域还是有很高的占有率;另一引人注目的趋势是微软公司的Windows CE在推出.net版本以后,有效解决了硬实时的问题,并以其低廉的价格和广泛的客户群获得了用户的青睐;作为开放源码的代表,Linux操作系统也推出了其嵌入式版本,并以其在成本、开放性、安全性上面的优势,获得一些特殊应用客户及中小制造商的欢迎。
◆符合IEC-61131-3标准的软逻辑编程语言的发展,有效的整合了传统PLC在编程技术上的积累,使广大的机电工程师可以在基于PC的系统上使用其熟悉的编程方式实现其控制逻辑。另一方面在PAC系统上,工程师也可以使用高阶语言实现复杂的算法或通讯编程,例如VB.net、EVC、VC#、JAVA等。
◆在人机界面的部分,一些软逻辑开发工具均同时提供HMI开发套件,例如ISaGRAF、Micro Trace Mode、KW MultiProg等。如果有更进一步的需求,一些专业的SCADA/HMI软件厂商也提供针对嵌入式系统开发的套装软件,例如组态王公司的嵌入版KingView、Indusoft等。
预计:
在可以预见的几年内,对标准性、开放性、可互操作性、可移植性的要求将是用户至为关心的自动化产品的重要特征,作为融汇了IPC和PLC的优点的PAC系统有明显的优势。
1、PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
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