PLC（Programmable Logic Controller）自1968年被發(fā)明，經(jīng)過40余年的發(fā)展至今，已經(jīng)是非常成熟的控制器。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)的估計(jì)，超過70％的PLC應(yīng)用是低于128點(diǎn)且單純是數(shù)字I／O，而且工程師只需利用數(shù)字I／O和少量的模擬I／O數(shù)以及簡單的編程技巧就可完成80％的工業(yè)應(yīng)用，所以近年來PLC的趨勢(shì)是朝向低成本簡單的PLC，促進(jìn)了低成本微型PLC的成長。

然而，雖然一方面80％的應(yīng)用需要使用簡單的低成本控制器，而另一方面其它的20％應(yīng)用則超出了傳統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)所能提供的功能。工程師在開發(fā)這些20％的應(yīng)用需要有更高的循環(huán)速度，復(fù)雜控制運(yùn)算，更多仿真功能以及能更好地和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成。

此外，工業(yè)領(lǐng)域傳統(tǒng)的控制類型包括離散控制、過程控制與運(yùn)動(dòng)控制，以前往往分別采用獨(dú)立、專用的控制器，彼此之間通訊時(shí)，需要編制大量的工程化軟件，工作量大且復(fù)雜。所以這部份的需求使得PLC開始演化成開放式架構(gòu)，統(tǒng)一的開發(fā)軟件，覆蓋了多種控制類型，完成了控制平臺(tái)的橫向集成，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、運(yùn)行維護(hù)、培訓(xùn)、系統(tǒng)集成、備件等環(huán)節(jié)上，都大大減少了用戶成本。

根據(jù)這樣的需求，PAC（Programmable Automation Controller）的概念應(yīng)運(yùn)而生，PAC是由ARC 咨詢集團(tuán)的高級(jí)研究員Craig Resnick于2001年提出的。在談到創(chuàng)造這個(gè)新名詞的意義時(shí)，Craig Resnick認(rèn)為，“PLC在市場(chǎng)相當(dāng)活躍，而且發(fā)展良好，具很強(qiáng)的生命力。然而，PLC也正在許多方面不斷改變，不斷增加其魅力。自動(dòng)化供應(yīng)商正不斷致力于PLC的開發(fā)，以迎合市場(chǎng)與用戶需求。功能的增強(qiáng)促使新一代系統(tǒng)浮出水面。PAC基于開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、具多領(lǐng)域功能、通用的開放平臺(tái)以及高性能。ARC創(chuàng)造了這個(gè)詞，以幫助用戶定義應(yīng)用需要，幫助制造商在談到其產(chǎn)品時(shí)能更清晰。

PAC的概念

PAC的概念定義為：控制引擎的集中，涵蓋PLC用戶的多種需要，以及制造業(yè)廠商對(duì)信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和擴(kuò)大的控制能力，以及PC－based控制中基于對(duì)象的、開放數(shù)據(jù)格式和網(wǎng)絡(luò)連接等功能。

PAC的基本要求

1．具有多重領(lǐng)域的功能，支持在單一平臺(tái)里包含邏輯、運(yùn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)和過程控制等至少兩種以上的功能。

2． 單一開發(fā)平臺(tái)上整合多規(guī)程的軟件功能如HMI（Human Machine Interface）及軟邏輯，使用通用卷標(biāo)和單一的數(shù)據(jù)庫來訪問所有的參數(shù)和功能。

3． 軟件工具所設(shè)計(jì)出的處理流程能跨越多臺(tái)機(jī)器和過程控制處理單元，實(shí)現(xiàn)包含運(yùn)動(dòng)控制及過程控制的處理程序。

4． 開放式，模塊化構(gòu)架，能涵蓋工業(yè)應(yīng)用中從工廠的機(jī)器設(shè)備到過程控制的操作單元的需求。

5． 采用公認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)及語言，允許不同供貨商之設(shè)備能在網(wǎng)絡(luò)上交換數(shù)據(jù)。

PAC 定義了一種新類型的工業(yè)控制器。此控制器具備了 PC 的開放性、高性能 CPU 、高容量的內(nèi)存和軟件的強(qiáng)大效能，并具有 PLC 的可靠性、強(qiáng)固性和分散特性。 PAC 采用現(xiàn)有的商業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)，所以具有更優(yōu)異的效能，并具有可伸縮性。透過商業(yè)化大量生產(chǎn)的平臺(tái)，所以易于維護(hù)和具有較低的發(fā)生故障時(shí)間等特性。

雖然從外形上來看，PAC與傳統(tǒng)的PLC非常相似，但究其實(shí)質(zhì)，PAC系統(tǒng)的性能卻廣泛得多。作為一種多功能的控制平臺(tái)，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的需要，組合和搭配相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品以實(shí)現(xiàn)功能的側(cè)重，因?yàn)榛谕话l(fā)展平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)，所以采用PAC系統(tǒng)保證了控制系統(tǒng)各功能模塊具有統(tǒng)一性，而不僅是一個(gè)完全無關(guān)的部件拼湊成的集合體。

PAC的只要特征和性能

綜合業(yè)界專家的意見，所謂PAC系統(tǒng)應(yīng)該具備以下一些主要的特征和性能：

·提供通用發(fā)展平臺(tái)和單一數(shù)據(jù)庫，以滿足多領(lǐng)域自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成的需求；

·一個(gè)輕便的控制引擎，可以實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域的功能，包括：邏輯控制、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制和人機(jī)界面等；

·允許用戶根據(jù)系統(tǒng)實(shí)施的要求在同一平臺(tái)上運(yùn)行多個(gè)不同功能的應(yīng)用程序，并根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，在各程序間進(jìn)行系統(tǒng)資源的分配；

·采用開放的模塊化的硬件架構(gòu)以實(shí)現(xiàn)不同功能的自由組合與搭配，減少系統(tǒng)升級(jí)帶來的開銷；

·支持IEC－61158現(xiàn)場(chǎng)總線規(guī)范，可以實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)場(chǎng)總線的高度分散性的工廠自動(dòng)化環(huán)境；

·支持事實(shí)上的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，可以與工廠的EMS（Manufacturing Execution System，制造執(zhí)行系統(tǒng)）、ERP（Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源計(jì)劃）系統(tǒng)輕易集成；

·使用既定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，程序語言標(biāo)準(zhǔn)來保障用戶的投資及多供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換。

PAC概念提出后得到GE Fanuc公司的積極響應(yīng)，2003年發(fā)布了其PACSystems系列產(chǎn)品RX7i與RX3i。

GE公司推出的PACSystems RX7i

GE公司推出的PACSystems RX3i

北美PLC主導(dǎo)廠商Rockwell Automation于2003年11月宣布其ControlLogix和CompactLogix PLC事實(shí)上就是PAC。

Rockwell Automation公司推出的ControlLogix PLC

Rockwell Automation公司推出的CompactLogix PLC