從20世紀(jì)末到今天，工業(yè)信息化自動(dòng)化技術(shù)得到了空前的關(guān)注和發(fā)展。從處理器、輸入輸出設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以態(tài)網(wǎng)、系統(tǒng)軟件、變頻器、傳感器及執(zhí)行元器件等各個(gè)自動(dòng)化部件都有了飛速的發(fā)展。這也給各種自動(dòng)化系統(tǒng)的高度集成奠定了基礎(chǔ)。而在科技高度發(fā)展的今天，未來(lái)的制造業(yè)將朝著全球化、靈活生產(chǎn)、高效率，高集成方向發(fā)展，這就要求自動(dòng)化不單是關(guān)注生產(chǎn)過(guò)程的控制本身，而且也要關(guān)注整個(gè)供應(yīng)鏈從訂單生成，原料供給，計(jì)劃排產(chǎn)，物料跟蹤，安全生產(chǎn)，質(zhì)量監(jiān)測(cè)，物流輸送等所有應(yīng)用的整個(gè)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程關(guān)聯(lián)各種控制應(yīng)用， 把所有應(yīng)用整合成一個(gè)系統(tǒng)，它就要求把可能的多種不同的控制過(guò)程無(wú)縫連接和互動(dòng)，需要信息和控制系統(tǒng)整合和集成。PAC（Programmable Automation Controller）就是在這樣的技術(shù)和應(yīng)用要求環(huán)境下最好的解決方案。
一種控制器， 多種控制方式
對(duì)控制系統(tǒng)平臺(tái)的挑戰(zhàn)是整個(gè)工廠級(jí)的多種控制功能的集成，以及控制平臺(tái)上如何集成信息系統(tǒng)的應(yīng)用和通訊。強(qiáng)大的柔性擴(kuò)展能力和系統(tǒng)可重用性體現(xiàn)也是PAC的重要特性。具有革命性的羅克韋爾自動(dòng)化PAC控制平臺(tái)完美詮釋了當(dāng)今全方位的自動(dòng)化生產(chǎn)。（如圖二）
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圖一 生產(chǎn)供應(yīng)鏈
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現(xiàn)代制造工廠中很少只是進(jìn)行單一的控制，通常是由邏輯控制，過(guò)程控制，運(yùn)動(dòng)控制，傳動(dòng)控制，安全控制，批次處理等控制過(guò)程中的兩種或者多種控制的集合。過(guò)去這種多應(yīng)用的工廠需要多種控制器來(lái)支持，PLC做邏輯控制、伺服控制器做運(yùn)動(dòng)控制、DCS做過(guò)程控制等等。這就意味著整個(gè)自動(dòng)化工廠需要很多種系統(tǒng)來(lái)完成，他們可能是完全獨(dú)立的， 系統(tǒng)間通訊連鎖需要很多時(shí)間和工作量，還要很多的時(shí)間來(lái)編寫(xiě)不同的接口程序，更多的培訓(xùn)，更多的維護(hù)工程師，更多的備品備件。現(xiàn)在以羅克韋爾自動(dòng)化PAC為代表的PAC可以將上述所有的控制功能整合在一個(gè)控制平臺(tái)上（如圖三），這會(huì)給制造廠商帶來(lái)巨大的價(jià)值，通過(guò)可重用性的編程方式使項(xiàng)目實(shí)施更加迅捷，減少了額外的硬件，額外的接口程序，減少了維修維護(hù)成本，減少了備品備件。而在使用方面， PAC的編程環(huán)境在同類產(chǎn)品中獨(dú)樹(shù)一幟， 一個(gè)統(tǒng)一的編程環(huán)境能夠?qū)@幾種控制同時(shí)進(jìn)行編程和組態(tài)， 這才真正實(shí)現(xiàn)了一個(gè)平臺(tái)多種控制的目的。 真正實(shí)現(xiàn)了不同控制之間的通透協(xié)調(diào)。 羅克韋爾自動(dòng)化RSLogix 5000中的運(yùn)動(dòng)控制指令， 過(guò)程控制指令和批次控制指令等都是一個(gè)真正PAC所必須具備的基本特點(diǎn)。 此外， PAC所具備的標(biāo)簽編程， 標(biāo)簽全局調(diào)用是羅克韋爾自動(dòng)化專有的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)， 這進(jìn)一步從軟件方面集成了人機(jī)界面和變頻器， 成為市場(chǎng)上控制種類最靈活， 集成度最高的PAC.
圖三
單一開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)
根據(jù)控制要求不同，在一個(gè)現(xiàn)代化工廠中總會(huì)有多種總線網(wǎng)絡(luò)并存，網(wǎng)絡(luò)之間的互連，信息的傳輸， 如何實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接是關(guān)鍵。羅克韋爾自動(dòng)化采用的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)（EtherNet/IP），控制網(wǎng)(ControlNet)及設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)都是使用了同一種應(yīng)用層協(xié)議（CIP），使得網(wǎng)絡(luò)之間的傳遞數(shù)據(jù)無(wú)需編程，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫連接（如圖四）。隨著工業(yè)以太網(wǎng)（EtherNet/IP）的穩(wěn)步發(fā)展，在通訊效率、安全、同步，和多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鱾€(gè)方面取得了實(shí)質(zhì)的進(jìn)步。使得在控制層、設(shè)備層使用工業(yè)以太網(wǎng)（EtherNet/IP）成為現(xiàn)實(shí)。羅克韋爾自動(dòng)化和思科合作開(kāi)發(fā)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)參考架構(gòu)（Reference Architecture）, 合作品牌Stratix 8000工業(yè)交換機(jī)等產(chǎn)品使得企業(yè)從信息系統(tǒng)，集成架構(gòu)PAC控制平臺(tái)到設(shè)備層執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫的連接， 構(gòu)成一個(gè)完整的企業(yè)信息化生產(chǎn)控制和執(zhí)行系統(tǒng)。
控制器平臺(tái)的可塑性
在PAC控制平臺(tái)上羅克韋爾自動(dòng)化提過(guò)了多種控制器類型（如圖五），應(yīng)用在大型系統(tǒng)的ControlLogix，針對(duì)OEM用戶的CompactLogix，針對(duì)對(duì)于傳動(dòng)控制的DriveLogix，基于IPC的SoftLogix，用于安全控制的GuardLogix都應(yīng)用同樣的控制內(nèi)核和統(tǒng)一的編程組態(tài)開(kāi)發(fā)平臺(tái)（如圖六），使得項(xiàng)目的移植重用變得非常簡(jiǎn)捷。
未來(lái)PAC的發(fā)展
控制器從最初讓機(jī)器自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的繼電器版， 發(fā)展到今天的基于標(biāo)簽的多種控制方式和功能的PAC控制器， 它現(xiàn)在不光要完成對(duì)機(jī)器生產(chǎn)過(guò)程的控制， 還是整個(gè)業(yè)務(wù)流程的一部分。 當(dāng)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng) EtherNet/IP 連接到企業(yè)智能ERP系統(tǒng)時(shí)， PAC 可以提供生產(chǎn)管理者相關(guān)的重要生產(chǎn)信息如生產(chǎn)線或設(shè)備的產(chǎn)量， 生產(chǎn)效率， 機(jī)器利用率等數(shù)據(jù)幫助管理者合理分析和有效組織生產(chǎn)， 這些數(shù)據(jù)都是當(dāng)今全球企業(yè)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的信息化要求。
與此同時(shí)， PAC控制平臺(tái)已經(jīng)在向更加有效，更加完善的功能方面發(fā)展，它具有更加強(qiáng)大的處理能力，存儲(chǔ)能力，Web-Base能力，單一網(wǎng)絡(luò)通訊能力。一方面完善它在這多種控制方式下的各種專有功能， 另一方面，作為一個(gè)具有信息化使能接口能力的控制器， 它還會(huì)隨著企業(yè)信息系統(tǒng)的演變和發(fā)展而發(fā)展， 從而最終為企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展和信息化更好地服務(wù)。 一場(chǎng)由PAC帶來(lái)的現(xiàn)代自動(dòng)化革命已經(jīng)悄然開(kāi)始，并且朝著它無(wú)限未來(lái)的方向飛馳。而在這場(chǎng)革命中羅克韋爾自動(dòng)化憑借擁有100多年的自動(dòng)化經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積淀，正在引領(lǐng)PAC的發(fā)展新潮流。
