1 引言

　　自从arc group提出pac （programmable automation controller）这个概念以来，作为近年来工业自动化产业最为重要的发展趋势之一，pac受到了工业自动化业界及终端用户的广泛关注。笔者试图在本文里就pac的产生及其关键技术进行一些探讨，以抛砖引玉。

2 为什么需要使用pac？

　　pac这个概念的提出是针对plc（programmable logic controller）的概念而来，作为一种快速和可靠的解决方案，plc的设计满足了工厂对于使用环境和可靠性的要求，而且其编程方式也非常适合机电工程师的思维习惯，故plc自问世以来在工业自动化控制系统领域独领风骚已经有20多年的历史了。目前的plc已经不仅限于在逻辑控制的应用，一些新一代的大中型plc已经具备了比较强大的浮点数据运算能力和较为丰富完备的通信介面，可以完成今日的系统化与复杂化的工业自动控制技术。

　　在当前的自动化应用里，对工业自动化控制系统已经提出了更高的要求，图1示出了这些要求带来的变化。

　　虽然plc业界已经注意到了这一趋势，并通过将pc技术应用于plc产品，直接提供opc server、web server及ieee标准通信接口等，以提供更高的应用灵活性。但是受限于传统plc专属式的设计，其互操作性和灵活性很差（即使是对于同一品牌的plc来说，也是这样），并不能完全满足用户的如下要求：

　　（1） 传统的plc均不能提供主动的事件通知，系统的集中监视管理有赖于服务器主机的主动定时查询;

　　（2） 因为在实时信息上的欠缺，要实现跨plc的事件处理比较困难，且速度延迟，效果不佳;

　　（3） 无法提供本地直接处理的预约控制，预约控制完全有赖于服务器主机的集中处理，所以系统当机时，立刻停摆;

　　（4） 系统的建构由于采用了不同供应商的多种平台，为整合各种不同的专用总线，系统之衔接有赖于第三方提供的opc server或gateway，故其实施并不是一件轻松和容易的事情;

　　（5） 系统升级将必须付出重新设计的成本和时间，其不可预见成本太高;#p#分页标题#e#

　　（6） 梯形图程序的设计是基于专案进行，每一专案均无法完全复制应用，无法实现标准化，从而工程设计费用无法降低;

　　（7） 现行自动化系统的数据容量太小，在适应新的应用需求时显得力不从心;

　　（8） 无法实现实时同步远程的数据传输，与pda、手机的连接比较困难;

　　（9） 需要通过pc或第三方设备来实现基于web的远程数据发布。

3 什么是pac？

　　虽然从外形上来看，pac与传统的plc非常相似，但究其实质，pac系统的性能却广泛得多。作为一种多功能的控制平台，用户可以根据系统的需要，组合和搭配相关的技术和产品以实现功能的侧重，因为基于同一发展平台进行开发，所以采用pac系统保证了控制系统各功能模块具有统一性，而不仅是一个完全无关的部件拼凑成的集合体。

　　图2示出pac的功能定义，综合业界专家的意见，所谓pac系统应该具备以下一些主要的特征和性能：

　　（1） 供通用发展平台和单一数据库，以满足多领域自动化系统设计和集成的需求;

　　（2） 一个轻便的控制引擎，可以实现多领域的功能，包括：逻辑控制、过程控制、运动控制和人机界面等;

　　（3）允许用户根据系统实施的要求在同一平台上运行多个不同功能的应用程序，并根据控制系统的设计要求，在各程序间进行系统资源的分配;

　　（4） 采用开放的模块化的硬件架构以实现不同功能的自由组合与搭配，减少系统升级带来的开销;#p#分页标题#e#

　　（5） 支持iec-61158现场总线规范，可以实现基于现场总线的高度分散性的工厂自动化环境;

　　（6） 支持事实上的工业以太网标准，可以与工厂的ems、erp系统轻易集成;

　　（7） 使用既定的网络协议，程序语言标准来保障用户的投资及多供应商网络的数据交换。