自动化系统可编程控制器应用技术综述(3)

例如对某风力发电机的控制，选用SIMENS公司发布的WinAC MP作为控制系统，控制、通信、人机界面及各种特定的应用全都合为一体， 运用于同一个硬件平台上，  还可以多台风机共用同一个控制系统，简化了整个控制系统的体系结构。

4.5PLC应用程序柔性化设计

从设计PLC  应用程序的角度出发，这种PLC应用程序柔性化设计的新方法，即“输入输出映像模块”法，主要借鉴西门子S7 系列PLC中CPU存储区数据的处理方式，在PLC程序按照工艺逻辑关系访问I/O 点之前，首先在程序中建立输入输出映像模块（表）。输入映像表是外设输入I点（模拟量、数字量）的映像，是在CPU 循环执行用户程序中读取输入状态时装入的。输出映像表是外设输出Q 点（模拟量、数字量）的映像，是CPU 循环执行用户程序控制外部执行元件动作的模块。程序柔性化设计可以使程序很灵活，稍作甚至不必作改动，即可适应很多不同的情况。

5　PAC新一代工业控制系统

可编程自动化控制器（PAC）作为新一代的工业控制器，代表着可编程自动化控制发展的未来。在可以预见的几年内，对标准性、开放性、可互操作性、可移植性的要求将是用户至为关心的自动化产品的重要特征，作为融汇了PC 和PLC优点的PA C系统必将逐步取代PLC系统成为控制系统的主流产品，在工业自动化控制中的应用将会越来越广泛。

PLC的性能倚赖于专用的硬件，PLC的应用程序是依靠专用的硬件芯片来实现的，对于PLC的功能的改进，如增加运动控制、过程控制或通讯功能，都需要使用不同的硬件。即使对于同一PLC厂家，这种专用的硬件很难移植到不同性能的PLC中。而且传统的PLC厂家的硬件结构体系都是专有的设计，甚至于处理器芯片都是专用的，这样就导致了随着PLC功能需求的不断提高，PLC的硬件体系变得越来越复杂。而且，由于硬件的非通用性会导致系统的功能前景和开放性受到很大的限制。另外，PLC 的操作系统通常都是各PLC厂家的专用操作系统，与目前流行的实时操作系统不兼容。由于是专用的操作系统，其实时可靠性与功能都无法与通用的实时操作系统相比，这就导致了PLC的整体性能的专用性和封闭性。

PAC的轻便控制引擎是非常杰出的。PAC设计了一个通用的、软件形式的控制引擎用于应用程序的执行，控制引擎在实时操作系统与应用程序之间，这个控制引擎与硬件平台无关，可以在不同平台的PAC系统间移植。因此对于用户来说，同样的应用程序不需根据系统的功能需求和投资预算选择不同性能的PAC平台。这样，根据用户需要的迅速扩展和变化，用户的系统和程序无需变化，即可无缝移植。PAC的操作系统采用通用的实时操作系统，如GE Fanuc的PACSystems系列产品即采用通用的、成熟的WindRiver公司的VxWorks实时操作系统，其可靠性已经得到全球大量的应用的证实。PAC系统的硬件结构采用标准的，通用的嵌入式系统结构设计，这样其处理器可以使用最新的高性能CPU，如GE Fanuc的PACSystems 系列产品的CPU 即采用了Pentium300/700MHz 处理器，而且即将推出PentiumM 处理器的CPU。

例如，研华公司全新一代的PAC控制器APAX-5000 系列，集合了控制、信息处理、网络通讯、影像及语音功能。此系列还具备首创的双独立式CPU控制架构，分别控制HMI/SCADA及I/O的不同任务，并提供热备等多种应用架构，软件部份提供支持国标IEC-61131-3的软逻辑软件以及可以进行高级编程的Window.Net 环境下的开发驱动软件，APAX -5000 非常适用于严苛的批次生产应用领域，如：半导体制程设备、制药、风力控制、钢铁、IC检测机台控制及食品饮料业。

6　结束语

展望未来，可编程控制器在规模和功能上将向两大方向发展：一是大型可编程控制器向高速、大容量和高功能方向发展，如有的机型扫描速度可高达0.1ms/K字(0.1us/ 步)，可处理几万个开关量I/O信号和多个模拟量I/O信号，用户程序存储器容量最大达十几兆字节。二是发展简易经济的超小型可编程控制器，以适应单机控制及小型设备自动化的需要。此外，大力开发智能型I/O模块和分布式I/O子系统，不断增强PLC工业过程控制的功能，研制及采用标准工业总线，使同一工业控制系统中能连接不同的控制设备，增强可编程控制器的联网通信功能，便于分散控制与集中控制的实现，在可编程控制器的发展中也具有重要的意义。

作者简介

鲁玲（1979-）女 工学学士，讲师，研究方向为工业电气自动化领域计算机监控系统。

黄雄峰（1980-）男 博士研究生，讲师，研究方向为现代工业控制系统与网络化控制系统。