羅克韋爾自動化PAC——日臻完美控制平臺

     從20世紀末到今天，工業(yè)信息化自動化技術得到了空前的關注和發(fā)展。從處理器、輸入輸出設備、現場總線、工業(yè)以態(tài)網、系統(tǒng)軟件、變頻器、傳感器及執(zhí)行元器件等各個自動化部件都有了飛速的發(fā)展。這也給各種自動化系統(tǒng)的高度集成奠定了基礎。而在科技高度發(fā)展的今天，未來的制造業(yè)將朝著全球化、靈活生產、高效率，高集成方向發(fā)展，這就要求自動化不單是關注生產過程的控制本身，而且也要關注整個供應鏈從訂單生成，原料供給，計劃排產，物料跟蹤，安全生產，質量監(jiān)測，物流輸送等所有應用的整個過程。這個過程關聯(lián)各種控制應用， 把所有應用整合成一個系統(tǒng)，它就要求把可能的多種不同的控制過程無縫連接和互動，需要信息和控制系統(tǒng)整合和集成。PAC（Programmable Automation Controller）就是在這樣的技術和應用要求環(huán)境下最好的解決方案。

一種控制器， 多種控制方式

　　對控制系統(tǒng)平臺的挑戰(zhàn)是整個工廠級的多種控制功能的集成，以及控制平臺上如何集成信息系統(tǒng)的應用和通訊。強大的柔性擴展能力和系統(tǒng)可重用性體現也是PAC的重要特性。具有革命性的羅克韋爾自動化PAC控制平臺完美詮釋了當今全方位的自動化生產。（如圖二）

圖一 生產供應鏈

圖二

　　現代制造工廠中很少只是進行單一的控制，通常是由邏輯控制，過程控制，運動控制，傳動控制，安全控制，批次處理等控制過程中的兩種或者多種控制的集合。過去這種多應用的工廠需要多種控制器來支持，PLC做邏輯控制、伺服控制器做運動控制、DCS做過程控制等等。這就意味著整個自動化工廠需要很多種系統(tǒng)來完成，他們可能是完全獨立的， 系統(tǒng)間通訊連鎖需要很多時間和工作量，還要很多的時間來編寫不同的接口程序，更多的培訓，更多的維護工程師，更多的備品備件。現在以羅克韋爾自動化PAC為代表的PAC可以將上述所有的控制功能整合在一個控制平臺上（如圖三），這會給制造廠商帶來巨大的價值，通過可重用性的編程方式使項目實施更加迅捷，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)境在同類產品中獨樹一幟， 一個統(tǒng)一的編程環(huán)境能夠對這幾種控制同時進行編程和組態(tài)， 這才真正實現了一個平臺多種控制的目的。 真正實現了不同控制之間的通透協(xié)調。 羅克韋爾自動化RSLogix 5000中的運動控制指令， 過程控制指令和批次控制指令等都是一個真正PAC所必須具備的基本特點。 此外， PAC所具備的標簽編程， 標簽全局調用是羅克韋爾自動化專有的領先優(yōu)勢， 這進一步從軟件方面集成了人機界面和變頻器， 成為市場上控制種類最靈活， 集成度最高的PAC.

圖三

單一開放網絡

　　根據控制要求不同，在一個現代化工廠中總會有多種總線網絡并存，網絡之間的互連，信息的傳輸， 如何實現無縫連接是關鍵。羅克韋爾自動化采用的開放標準工業(yè)以太網（EtherNet/IP），控制網(ControlNet)及設備網(DeviceNet)都是使用了同一種應用層協(xié)議（CIP），使得網絡之間的傳遞數據無需編程，真正實現了無縫連接（如圖四）。隨著工業(yè)以太網（EtherNet/IP）的穩(wěn)步發(fā)展，在通訊效率、安全、同步，和多媒體數據傳輸等各個方面取得了實質的進步。使得在控制層、設備層使用工業(yè)以太網（EtherNet/IP）成為現實。羅克韋爾自動化和思科合作開發(fā)的企業(yè)網絡參考架構（Reference Architecture）, 合作品牌Stratix 8000工業(yè)交換機等產品使得企業(yè)從信息系統(tǒng)，集成架構PAC控制平臺到設備層執(zhí)行機構實現了無縫的連接， 構成一個完整的企業(yè)信息化生產控制和執(zhí)行系統(tǒng)。

圖四

控制器平臺的可塑性

　　在PAC控制平臺上羅克韋爾自動化提過了多種控制器類型（如圖五），應用在大型系統(tǒng)的ControlLogix，針對OEM用戶的CompactLogix，針對對于傳動控制的DriveLogix，基于IPC的SoftLogix，用于安全控制的GuardLogix都應用同樣的控制內核和統(tǒng)一的編程組態(tài)開發(fā)平臺（如圖六），使得項目的移植重用變得非常簡捷。

圖五

圖六

未來PAC的發(fā)展

　　控制器從最初讓機器自動運轉的繼電器版， 發(fā)展到今天的基于標簽的多種控制方式和功能的PAC控制器， 它現在不光要完成對機器生產過程的控制， 還是整個業(yè)務流程的一部分。 當通過工業(yè)以太網 EtherNet/IP 連接到企業(yè)智能ERP系統(tǒng)時， PAC 可以提供生產管理者相關的重要生產信息如生產線或設備的產量， 生產效率， 機器利用率等數據幫助管理者合理分析和有效組織生產， 這些數據都是當今全球企業(yè)增強競爭力的信息化要求。

　　與此同時， PAC控制平臺已經在向更加有效，更加完善的功能方面發(fā)展，它具有更加強大的處理能力，存儲能力，Web-Base能力，單一網絡通訊能力。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，作為一個具有信息化使能接口能力的控制器， 它還會隨著企業(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)務發(fā)展和信息化更好地服務。 一場由PAC帶來的現代自動化革命已經悄然開始，并且朝著它無限未來的方向飛馳。而在這場革命中羅克韋爾自動化憑借擁有100多年的自動化經驗和技術積淀，正在引領PAC的發(fā)展新潮流。

（轉載）