研华PAC在工业自动化中的应用分析.doc

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1、ApplicationStory案例名称：研华PAC产品在工业自动化中的应用分析与展望行业分类：工厂自动化地点:n系统描述随着工业自动化的发展和需求，高端工业应用平台针对复杂的控制能力、高速的模拟量采集、多任务同时运行并各自有不同的执行周期、开放式的通讯能力以及网络接口等等方面提出更高的要求。显然，传统的PLC已经力不从心，而新一代PLC控制器发展到今天已经具备了网络、运动，甚至视频等功能。但是，PLC性能依赖于专用硬件，应用程序的执行是依靠专用硬件芯片实现，因硬件的非通用性会导致系统的功能前景和开放性受到限制，由于是专用操作系统，其实时可靠性与功能都无法与通用实时操作系统相比，这样导致了

2、PLC整体性能的专用性和封闭性。所以，现代PLC仍然具有系统封闭性、不易进行系统集成、部分功能实现复杂、响应速度慢，尤其是实现成本过高等问题始终困扰着工程师们。目前，开放和集成已经是自动化产品和系统发展中不可阻挡的趋势。现在用户的生产系统变得日益庞杂，集成无疑已经成为整合生产体系、提高效率及工厂信息化的重要途径。当前的自动化产品和系统，不但应该具有良好的内部集成能力，更应该具有良好的向第三方开放的集成能力，只有这样的体系结构才能帮助最终用户的设备运行至更高的水平。面对市场对于复杂控制和开放集成的需求，工程师们迫切希望一种控制器能够具有处理速度快、集成多种功能、具有开放性、易于集成的控制器能

3、够应用于实际工程中。同时基于嵌入式技术的发展以及软逻辑控制器在工业控制领域的成熟应用，采用这些新技术的新一代控制器PAC（ProgrammableAutomationController）也就应运而生。PAC结合了嵌入式PC的处理器、RAM和软件的优势，以及PLC固有的可靠性、坚固性和分布特性，集成了多领域功能、共用的开发平台、开放式接口以及分布式模块架构，可以满足用户单一平台多功能的需求。同时，采用软逻辑技术，软逻辑内核运行于后台，可以和其它的应用程序如HMI软件、数据库软件等同时在PAC系统中并存，实现实时控制、HMI组态软件、数据库等等功能同时运行于一台控制器中，真正实现了PAC的单

4、一平台多功能的特点，在系统整合性、稳定性、低成本等等方面为现有的采用PC+PLC的客户提供了一个全新的系统方案。嵌入式和软逻辑技术之成熟应用，PAC获得发展之机遇道理很显然，虽然有市场之迫切需求，但如果没有技术之先期准备和成熟应用，也就没有PAC之产生。PAC的产生受益于近年来在嵌入式系统领域的技术发展及成熟应用。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。高可靠的嵌入式技术ApplicationStory嵌入式技术的发展和应用克

5、服了传统的PC之弊端，采用可靠的元器件，排除了PC的风扇和硬盘是最常需要维护的元件，而PAC采用无风扇结构以及采用工业级的存储介质能够提供一个可靠性的平台系统。实时、稳定的操作系统工业应用中需要高可靠性的操作系统来应对特定功能，例如实时性，系统刷新速度，和系统重起的不确定性。嵌入式的操作系统，如Wince、EmbeddedXP等操作系统就是典型应用的嵌入式操作系统。WindowsCE能够满足系统实时性的需求，而EmbeddedXP则是WindowsXP的组件版本。采用合适的操作系统，即使在系统蓝屏时依然可以保证底层控制系统的可靠运行。通过采用EmbeddedXP的SP2的EWF功能，可以有

6、效避免由于系统不确定性重起而带来的影响。标准化的编程语言工厂操作人员需要具备在维护和排除故障时尽快恢复系统的能力。使用梯形逻辑，他们可以手动迫使线圈恢复到理想状态，并能快速修补受影响的代码以快速恢复系统，高阶编程语言对工厂操作人员来讲太难学习。如今，IEC-61131-3标准提供了五种PLC编程语言，几乎可以涵盖全世界所有PLC使用者，三种图型化语言可以混合使用，大大节省了开发控制程序之编程时间。开放性的自动化架构通用的国际标准Ethernet、TCP/IP等协议，使工业以太网越来越多的应用于工业现场，其高速、低成本的网络方案最容易被广大的用户、集成商、OEM及制造商接受和欢迎，而这些技术

7、极容易在PAC实现。而采用标准的Modbus/TCP协议和OPC协议，可以方便地实现书记传递和系统集成。由于其采用开放式架构，很容易实现系统级整合，并方便进行本地和远程扩展。嵌入式的组态软件在人机界面的部分，嵌入式组态软件获得了长足的发展，使用户方便实现在PAC上进行组态的编程，减少开发时间，如研华公司力推的WebAccess、亚控公司的嵌入版KingView等。总之，PAC既继承了传统IPC的开放性、多功能特点，又汲取