GE Fanuc公司PACSystemsTM系列，是定位于工業(yè)領(lǐng)域的PAC產(chǎn)品。對于不同硬件平臺，PAC系統(tǒng)提供了一個同樣的控制引擎和通用的編程軟件，使用戶選擇硬件系統(tǒng)有一定靈活性。
對PAC的需求
使用PLC作為控制系統(tǒng)已有20多年的歷史，PLC為工業(yè)控制應(yīng)用提供了快速可靠的解決方案，其設(shè)計滿足了工廠對于使用環(huán)境和可靠性的要求。然而，PLC建立在各廠家專有架構(gòu)基礎(chǔ)上，其編程和程序執(zhí)行的實現(xiàn)是對于特定應(yīng)用設(shè)計。因此，為實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)中各層次的數(shù)據(jù)通信需求—設(shè)備層、控制層和管理層—整個系統(tǒng)經(jīng)常需整體升級。
然而，在最近幾年，很多組織已開始尋找完全不同的工廠底層設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而且把它們連接到操作和企業(yè)級的系統(tǒng)和流程。這種集成化程度預(yù)示了更多商業(yè)利益，包括：(1)更優(yōu)越的操作性能有助于公司生產(chǎn)更高級產(chǎn)品、獲得利潤和擴展業(yè)務(wù)；(2)賦予制造業(yè)更多靈活性來減少浪費和對多變的市場做出迅速回應(yīng)；(3)加強和提高核心競爭力來更加清晰地定義市場和業(yè)務(wù)；(4)在任何地點設(shè)計和生產(chǎn)來擴展產(chǎn)品流程的全球化；(5)采用通用和標準化架構(gòu)來降低成本；(6)使資產(chǎn)保值。
傳統(tǒng)控制解決方案通常較難提供所需開放性和靈活性的好處，因為大量平臺和系統(tǒng)須部署為整個企業(yè)的自動化。如在某些設(shè)備不提供這些開放性和靈活性，在這些設(shè)備和系統(tǒng)間實現(xiàn)信息交換非常困難。
因此，對于目前工業(yè)自動化的需求，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)有一定局限性：(1)由于使用不同供應(yīng)商的多種平臺，控制系統(tǒng)實施并不是一件輕松和迅速的事；對于邏輯控制、過程控制和運動控制都需不同編程；(2)當考察實施價值和新自動化控制技術(shù)時，用戶可能對采用這些技術(shù)和產(chǎn)品較猶豫，因為他們害怕技術(shù)會很快變得過時；(3)升級系統(tǒng)性能所帶來的好處可能并不能補償對一個已存在系統(tǒng)重新設(shè)計所花費的時間和開支；(4)現(xiàn)行自動化系統(tǒng)在容納不斷增長的數(shù)據(jù)量方面經(jīng)常顯得力不從心；(5)開發(fā)數(shù)量、用戶和設(shè)計的工具和平臺會導(dǎo)致在定義和實施自動化平臺時大規(guī)模無可逆轉(zhuǎn)的延遲；(6)一旦實施完畢和運行，一個專門控制系統(tǒng)可能在一種應(yīng)用中表現(xiàn)良好，但是想把它成功地遷移到其他應(yīng)用中卻被證明是非常困難的。
考慮到這些局限性，PLC的功能在最近幾年中已經(jīng)擴展了不少，它提供了更多應(yīng)用靈活性和互操作性。然而，大多數(shù)PLC制造商直到現(xiàn)在并不能成功地定義和改變其控制器來適應(yīng)這種革命性的變化，或試圖擴展這些工業(yè)應(yīng)用基石的功能來滿足變革巨大的多種解決方案的需要。
PAC定義
由一個輕便的控制引擎支持，且對多種應(yīng)用使用同一種開發(fā)工具，PAC系統(tǒng)保證了控制系統(tǒng)功能的統(tǒng)一集成，而不僅僅是一個完全無關(guān)的部件拼湊的集成。
PAC定義了幾種特征和性能：(1)多領(lǐng)域的功能，包括邏輯控制、運動控制、過程控制和人機界面，為統(tǒng)一平臺；(2)一個滿足多領(lǐng)域自動化系統(tǒng)設(shè)計和集成的通用開發(fā)平臺；(3)允許OEM廠商和最終用戶在統(tǒng)一平臺上部署多個控制應(yīng)用；(4)有利于開放、模塊化控制架構(gòu)來適應(yīng)高度分布性自動化工廠環(huán)境；(5)對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、語言等，使用既定事實標準來保證多供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換。
PAC與PLC的區(qū)別
雖然PAC形式與傳統(tǒng)PLC很相似，但性能卻廣泛全面得多。PAC是一種多功能控制器平臺，它包含多種用戶可按照自己意愿組合、搭配和實施的技術(shù)和產(chǎn)品。與其相反，PLC是一種基于專有架構(gòu)的產(chǎn)品，僅僅具備了制造商認為必要的性能。
PAC與PLC最根本的不同在于它們的基礎(chǔ)不同。PLC性能依賴于專用硬件，應(yīng)用程序的執(zhí)行是依靠專用硬件芯片實現(xiàn)，因硬件的非通用性會導(dǎo)致系統(tǒng)的功能前景和開放性受到限制，由于是專用操作系統(tǒng)，其實時可靠性與功能都無法與通用實時操作系統(tǒng)相比，這樣導(dǎo)致了PLC整體性能的專用性和封閉性。
PAC的性能是基于其輕便控制引擎，標準、通用、開放的實時操作系統(tǒng)，嵌入式硬件系統(tǒng)設(shè)計以及背板總線。
PLC的用戶應(yīng)用程序執(zhí)行是通過硬件實現(xiàn)的，而PAC設(shè)計了一個通用、軟件形式的控制引擎用于應(yīng)用程序的執(zhí)行，控制引擎位于實時操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序之間，這個控制引擎與硬件平臺無關(guān)，可在不同平臺的PAC系統(tǒng)間移植，如圖1所示。因此對于用戶來說，同樣的應(yīng)用程序不需修改即可下載到不同PAC硬件系統(tǒng)中，用戶只需根據(jù)系統(tǒng)功能需求和投資預(yù)算選擇不同性能PAC平臺。這樣，根據(jù)用戶需求的迅速擴展和變化，用戶系統(tǒng)和程序無需變化，即可無縫移植。
圖1 PAC的控制引擎位于操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序之間，與硬件無關(guān)，可以方便地移植
PAC操作系統(tǒng)采用通用實時操作系統(tǒng)，如GE Fanuc的PACSystems系列產(chǎn)品即采用通用、成熟的 WindRiver公司VxWorksㄊ凳輩僮饗低常?AC系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)采用標準、通用嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，這樣其處理器可使用最新的高性能CPU，如PACSystems系列產(chǎn)品的CPU即采用Pentium III 300/700MHz處理器。
PAC系統(tǒng)通常采用標準、開放的背板總線，如PACSystems系列RX7i采用VME64總線；RX3i采用cPCI總線，這兩種總線是目前嵌入式控制領(lǐng)域中流行的總線標準，均可支持多CPU并行處理功能，且由于采用標準開放背板總線，使得PACSystems系列產(chǎn)品可支持大量第三方模塊集成到PACSystems產(chǎn)品中，如CPU模板、通信模板、I/O模板等，體現(xiàn)了系統(tǒng)的開放性、優(yōu)越性。一個典型例子是PACSystems系列可支持2.1G通信速率，使用光纖映射內(nèi)存技術(shù)，結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 影像內(nèi)存技術(shù)CMX網(wǎng)絡(luò)可達到2.1G通信速率
PAC系統(tǒng)編程軟件為統(tǒng)一平臺，集成了多領(lǐng)域功能，如Cimplicity Machine Edition軟件，對于數(shù)據(jù)點Tags使用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，且在一個工程中支持多個PAC目標編程，既適合過程控制系統(tǒng)的應(yīng)用，也適合工廠生產(chǎn)線多設(shè)備統(tǒng)一編程。
PLC基于專有技術(shù)建立，而PAC的軟件和硬件由于采用標準通用部件，可使用COTS(商品現(xiàn)貨供應(yīng))產(chǎn)品和技術(shù)，這樣：(1)有助于確保系統(tǒng)的可靠性和可用性，因為可保證硬/軟件迅速、方便的維護；(2)降低了系統(tǒng)價格、減少了停機時間，因為隨時可得到現(xiàn)貨；(3)提高了開放性、靈活性、可擴展性。
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