PLC和PAC有什么區(qū)別在哪 你應(yīng)該知道這些

已經(jīng)有太多關(guān)于可編程邏輯控制器(PLC)和可編程自動化控制器(PAC)之間對比的文章了，是的，這兩個詞匯之間確實(shí)有差異，但是，這些差異真的重要嗎?在有些情況下也許并不重要，因?yàn)殡S著PLC的不斷發(fā)展和完善，已經(jīng)具有和PAC相媲美的功能、性能。

基于PLC的PAC(PLC-basedPAC)，這是筆者杜撰的一個詞。如果從特性、功能和適合的應(yīng)用來講，在大多數(shù)應(yīng)用場合，由于兩者之間有相當(dāng)大的重疊，基于PLC的PAC完全可以有效地代替PAC。盡管在基于PLC的PAC和PAC之間有很多相似點(diǎn)，但是仍有一些關(guān)鍵的差異需要討論。首先讓我們從PLC的進(jìn)化來尋找一些線索，看看基于PLC的PAC是如何一步步發(fā)展壯大的。

名稱的由來

在第一代PLC時期，PLC主要用于替代硬接線繼電器和氣動計(jì)時器，實(shí)際上那時PLC被稱為可編程控制器，簡稱PC。但是很快，在1980年代初期，PC這個名稱被個人計(jì)算機(jī)霸占了，于是就經(jīng)常使用PLC這個詞了。PAC這個名稱則出現(xiàn)于大概15年前，它的出現(xiàn)也許是為了將功能最強(qiáng)的PLC從其它稍遜一籌的弟兄們中區(qū)分開來。

相較于PAC來講，基于PLC的PAC也許是更好的名稱，因?yàn)檫@些控制器融入了過去幾十年中PLC和其它技術(shù)所取得的進(jìn)步。生產(chǎn)制造商已經(jīng)采用了經(jīng)驗(yàn)證、更強(qiáng)大的PLC硬件設(shè)計(jì)，并將從PC和移動設(shè)備領(lǐng)域的最新、低成本技術(shù)應(yīng)用其中。它們?nèi)诤狭诉@些技術(shù)進(jìn)步，以滿足不斷變化的用戶需求，提供了基于PLC的PAC系統(tǒng)。

常見功能

現(xiàn)在，如果你想找到一款工業(yè)控制器，不具備PLC或PAC所具有的諸多特性，那可能非常困難。但是，PAC的定義卻有非常大的不同。很多生產(chǎn)制造商在區(qū)分PAC和PLC方面存在困難CONTROLENGINEERINGChina版權(quán)所有，原因在于兩者之間有很多重要但是共同的特性。這些共同的特性和功能包括：

1、高速CPU，提供快速掃描;

2、基于標(biāo)簽名的功能;

3、大容量板載存儲;

4、文檔存儲在控制器中;

5、任務(wù)管理程序組織;

6、多種內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;

7、數(shù)據(jù)采集。

二者還有很多共有特性，更多的是新技術(shù)而不是某個類別的分支。舉個例子，更快的掃描時間。相較于千禧年之初的大多數(shù)PC機(jī)，最新的PLC和PAC處理器芯片的處理頻率要高的多。這種技術(shù)進(jìn)步適用于各個等級的控制器。在考慮CPU的性能和費(fèi)用方面，這更多的是生產(chǎn)制造商的一種偏好。在很多機(jī)器控制領(lǐng)域和其它需要非?？斓膱?zhí)行速度的場合，都需要這些高速CPU。

其它共同功能則是PLC自然進(jìn)步或演化的一部分。基于標(biāo)簽名的控制器就是一個例子。由于PLC正在逐漸成為集成系統(tǒng)的一部分——相較于單機(jī)版控制器而言，這就使得從固定地址的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向基于標(biāo)簽名的系統(tǒng)變得有意義。這樣，同一個控制系統(tǒng)內(nèi)的多個平臺，就能夠共享一個公用標(biāo)簽名數(shù)據(jù)庫控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，這一般可以顯著降低前端的開發(fā)工作。

成本更低的內(nèi)存，使得基于標(biāo)簽名的系統(tǒng)成為可能。與典型的固定地址PLC系統(tǒng)相比，標(biāo)簽名會占用更多的內(nèi)存，因此要實(shí)現(xiàn)同樣的應(yīng)用功能，它們就需要更多的總內(nèi)存。更大的內(nèi)存，還可以允許供應(yīng)商將程序文件存儲在控制器上。這對于現(xiàn)場的故障診斷來講，是個巨大的便利，而且還解決了一個常見問題：當(dāng)這些文件沒有保存在控制器中時，容易丟失標(biāo)簽名解釋器文件。

對于某些PLC和PAC來講，任務(wù)管理器給人的印象以及管理程序的方法都比較類似。對于范圍涵蓋多個設(shè)備/工藝過程的大型項(xiàng)目來講，程序組織功能是理想的工具。

常用通訊

提供集成或可選的通訊協(xié)議，往往是供應(yīng)商的選擇偏好，而不是技術(shù)方面的限制。盡管仍然有某些高端控制器只有單個通訊端口，但是很多中、低端的PLC(甚至從1990年代末到2000年代初期)，都內(nèi)置了多個通訊端口。還有很多種選擇可以實(shí)現(xiàn)額外的端口和通訊協(xié)議。

PLC和PAC通用的以太網(wǎng)協(xié)議，包括EtherNet/IP和ModbusTCP/IP。這些通訊協(xié)議為與多種設(shè)備和系統(tǒng)之間的連接，包括ERP和商業(yè)系統(tǒng)，提供了一種便捷的方式。很多PLC和PAC還提供串口Modbus和ASCII通訊。這些通訊方式在條形碼掃描器、信息通告、電子稱、變頻器、溫度控制器、計(jì)時器/計(jì)數(shù)器和其它設(shè)備上比較流行。

重要差異

盡管在PLC和PAC之間有很多相似點(diǎn)，它們之間仍然有一些關(guān)鍵差異。這些差異大多與高端功能相關(guān)。在某些超大型和復(fù)雜的應(yīng)用場合，由于儀表數(shù)量、遠(yuǎn)程設(shè)備、大量的過程控制和監(jiān)視等其它方面的需求，可能需要使用PAC系統(tǒng)。這些差異一般與硬件配置、擴(kuò)展功能以及費(fèi)用等相關(guān)(見表1)。

應(yīng)用的整體規(guī)模，經(jīng)常是一個用于區(qū)分的重要特性。很多小型的PLC，確實(shí)也具有通過增加一個總線控制器主模塊，來擴(kuò)展控制系統(tǒng)的初始邊界的功能。無論是利用多個機(jī)架，還是使用專用的遠(yuǎn)程I/O，兩者都可以將I/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展到10萬甚至更多。這可以大幅度降低系統(tǒng)組態(tài)和開發(fā)所需要的人工時。更新一些的基于PLC的PAC，一般具有較小的體積，因此，在很多情況下要比PAC小很多，這就允許增加更多的外部I/O。

還有一些跨界的特性，原來一般將其歸為特殊控制器一類，比如冗余、多語言編程、以及特定的硬件規(guī)格。

盡管基于PLC的PAC可能只有梯形圖邏輯以及某些特定的功能塊，以便可以簡化運(yùn)動控制，但是大多數(shù)PAC卻具有IEC61131-3所列出的五種編程語言：

1.梯形圖;

2.功能塊圖;

3.指令表;

4.結(jié)構(gòu)化文本;

5.順序功能圖。

基于PLC的PAC在行動

現(xiàn)在，基于PLC的PAC能夠滿足很多領(lǐng)域的應(yīng)用，從簡單的機(jī)器控制到更高端的PAC應(yīng)用(見圖2)。為了達(dá)到此目的，應(yīng)用了很多新技術(shù)以便實(shí)現(xiàn)比原有控制系統(tǒng)更低成本、更好的控制器。

技術(shù)進(jìn)步使得供應(yīng)商可以提供更快、更多功能的控制器，同時具有更小的物理尺寸。這使得基于PLC的PAC，能夠適用于更廣泛的機(jī)器控制應(yīng)用。很多這樣的機(jī)器，都需要較快的掃描時間，從而使得其制造商具有更強(qiáng)的競爭力，并滿足設(shè)計(jì)規(guī)格需求。

無論是基于PLC的PAC，還是PAC，都能很好的控制這個大型灌裝生產(chǎn)線，最終的選擇取決于特定的功能和性能要求。

過去，機(jī)器制造商面臨著兩難的選擇：如果利用較小規(guī)格的PLC，可以滿足I/O點(diǎn)的需求及物理空間的限制，但是在性能方面則差強(qiáng)人意。一種替代方案是選擇大型PLC或者PAC系統(tǒng)。在大多數(shù)情況下，對于簡單的機(jī)器控制需求來講，大型控制器有點(diǎn)大材小用，但是又不能不用，否則便無法滿足某種特定的應(yīng)用需求。

基于PLC的PAC系統(tǒng)非常適用于小型、在成本方面要求比較高的應(yīng)用場合，而且它還可以用于需要處理成百上千個模擬量通道的應(yīng)用場合。很多這樣的控制器，可以將數(shù)據(jù)點(diǎn)記錄到保存在集成存儲端口的文件中，然后利用內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器來獲取這些文件。

典型的基于PLC的PAC系統(tǒng)的大容量存儲功能，使其非常適合于創(chuàng)建1-D或2-D的矩陣來追蹤產(chǎn)品、質(zhì)量特性、運(yùn)輸數(shù)據(jù)和客戶信息。基于PLC的PAC，具有基于標(biāo)簽名的特性，這就意味著可以非常便捷的與HMI/SCADA、OPC服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫接口。

PAC滿足高端挑戰(zhàn)

利用更多特定領(lǐng)域的集成，PAC環(huán)境能夠提供獨(dú)特的收益。先進(jìn)運(yùn)動控制和視覺應(yīng)用，經(jīng)常需要PAC的強(qiáng)大功能，是兩個非常好的例子。利用單一PAC平臺，集成多軸協(xié)調(diào)運(yùn)動、觸發(fā)視覺系統(tǒng)、收集檢查結(jié)果，在上述方面確實(shí)有其優(yōu)勢。

在更大、但是也更昂貴的PAC平臺上，生產(chǎn)制造商一般會提供可以實(shí)現(xiàn)可編程安全以及其它特定功能的選項(xiàng)。這些非常特殊的要求，在市場中占有的份額比較小，但是對于某些特定用戶卻十分重要。

選擇適合的解決方案

在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時，不應(yīng)該按照PAC、PLC或基于PLC的PAC的定義來選擇。相反，用戶應(yīng)該根據(jù)其特定應(yīng)用來確定其對控制器的需求，選擇最適合的產(chǎn)品。

不管應(yīng)用場合是機(jī)器控制、運(yùn)動控制、過程控制、測繪和數(shù)據(jù)采集、分布式控制和企業(yè)互聯(lián)互通，還是上述幾種特性的組合，控制器的定義應(yīng)該依據(jù)應(yīng)用需求和控制器的功能。