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可编程自动控制器的发展研究
自动化技术发展迅速.正处于一个快速变革的时代。从半导体到消费类电子产品、再到汽车和航空制造业以及轻工业和物流行业等多种不同的工业领域都面临着日益激烈的全球竞争压力,他们需要进一步降低成本、缩短产品生产周期,并能够迅速完成产品的更新换代。而采用最新的自动化技术正是解决这一系列问题的有效手段。
一、PAC控创技术的特点及其优势
由于PC或PLC解决方案不是很全面,对于复杂的应用.工程师常常要和控制厂商密切合作来开发出新产品。根据PLC用户的多种需要。以及制造业厂商对信息的需求,设计开发出的新型控制器把PLC和PC的特性最佳地结合在一起。包括了PLC的主要功能和扩展的控制能力,以及PC一BASE控制中给予对象的、开放数据格式和网络能力等功能。其显著特征是多控制任务且控制引堆集中;继承传统P比的优点(工业等级、稳定、高可靠性);融合了代机的灵活性和处理能力。工业分析家们称这些设备为可编程自动控制器或PAC。
PAC的定义如下
(1)PAC具备多个专业的功能性,在一个平台上可实观包括逻辑和顺序控侧、运动控制、驱动控制和过程控制的功能;(2)PAC具有统一可满足多专业控制要求的开发平台,采用共用的变量标签和统一的数据库;(3)PAc的软件可提供按流程或加工过程的设计五金|工具;(4)引PAC具有开放的、模块化的休系结构,适用于从工厂自动化到工业单元的操作;(5)采用事实上的网络接口、编程语育、安全等各种工业标准.使异型和异构的系统之间能实现数据交换。与传统的控制技术相比,助C技术主要具有以下优点。
1、采单一的控制器
PAC具有单一的控制器,可用于处理数字和模拟UO,具有运动视觉功能和模块化仪器|仪表.因此当用户需要视觉等功能时就不必购买其他控制器了。
2、高级控制
高级控制如模糊逻辑和神经网络等控制技术不仅需要强大的浮点处理器,而且还需要占用大量的内存PAC就可以C平台就可以满足这些条件。
3、实时分析
PAC可以实时地采集来自模拟或数字UO通道的数据,并且对这些数据进行实时的分析,从而能有效地检测故障状态。如进行阶次眼踪和振动分析来检测机器的运行状况。
4、安全性
PLC在通过以太网发送的数据包是非加密的所以它井不适合用于防止黑客入俊。而PAC发送的数据包是可以加密的。虽然这并不是目前最需要考虑的因素,但是未来安全性必活会成为一个重要的方面。
5、多种速度的确定性应用
PLC比只能以固定的速度运行.所以它不能以不同的速率来独立完成各任务。而PAC上运行的操作系统就具有这样的特性,它可以进行并行处理。
6、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PIJ二只有固定的记忆容量。
7、机器视觉
由于受到数据传物速率的限制。PLC此平台上不能提供视觉功能。PAC的机器视觉可以检侧出利用传统的方法很难侧量出来的产品缺陷和错误。
8、授高生产率
一个通用的轻便控制引攀和综合工程开发的平台允许快速开发、实施和迁移项目工程;并且,由于它的开放性和灵活性,确保了控制点和澡作以及企业业务系统之间的无缝连接.优化了工厂的流程,提高了生产效率。
9、降低了操作成本
由于使用了通用标准架构和网络,使用户能够从成本的角度出发来选择不同的系统部件,而不是专有产品和技术;只要求用户在统一的平台和开发环境下培训,而不需要学习多种专用环境;为用户提供了一个无缝的迁移路径,保护了用户在1/0和应用开发方面的投资。
二、PAC技术的发展趋势
随着市场的需要,PAC技术在未来的几年内将朝着以下几个方向进一步发展。
1、设备规格的多样化
为了满足各种实际生产状况的需要,狱C的规格将会呈现出多样化的发展趋势。在其体的生产环境中。选择合适的控制系统要求的PAC,有利于降低成本。
2、支特更多的控制功能
目前,PAC巳经将逻辑、运动、过程控制等高级功能集成到了单一的平台上。而未来,PAC将进一步融合更多的功能,例如对于安全性的考虑,批处理等等。当信息被越来越广泛地使用时其安全性就将成为浦要考虑的第一因索。
3、商业系姚的集成
为了实现真正的实时性,自动化设备供应商将在PAC内部继续创建商业系统的连接通道而不依赖于其他的连接设备。PAC将内嵌制造执行系统(MES)的一些属性.例如:标准接口的建立,它将有利于更好地解决控制层和管理层之间的连接问题。
4、简单的系统维护
PAC将往更小化更智能化的方向发展,但同时它将拥有更出众的数据处理能力。其软件可以监控机器运转状况,硬件可以完成复杂的自检工作。为了提高生产率、增加利润,企业就必须及时有效地传递数据信息。PAC的这种效据处理能力,可以满足用户在任何时间通过任何形式(如:e一mail,网页)对数据进行维护。
5、延长产品的生命用期
通过采用新技术来获得更高生产效率固然十分重要,但是新技术的使用是否会大幅增加成本和培训费也是厂家十分关注的问颐。PLC未来平台将仍然采用标准化的设计。其卖主可以继续便用原来的商业技术和以太网等标准,从而有效地降低了对成本的投人。
三、结束语
PAC的所有的部件以最灵活、最方便、成本最低为出发点。因此它跨越了机械自动化、电气自动化、仪表自动化、计算机等专业。作为结合了PC和PLC优势的PAC,我们有理由相信随粉PAC技术的不断完普、发展和价位逐步地通近于PLC,PAC技术必将在未来的工业自动化领城中成为控制系统的主流在广泛的领域内给用户提供最领先的技术.
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