关于下一代控制系统的几点思考
日期：2006-3-26 11:10:57 来源：本站整理
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关于下一代控制系统的几点思考
一：PLC与PAC
我们知道微处理器上未问世时，最早期的自动控制清一色都是继电器，机电工程师以继电器设计成控制线路图，而其形状像楼梯，这些梯阶图就是一大堆而且复杂逻辑 (AND/or) 运算，去完成特定的控制 ，所以这些工程师，不需要有任何电子常识，只要具备目的物的自动化控制专业知识就可以完成设计任务。
由于继电器受到体积大、接点有限、处理时间每个继电器最少35ms等先天限制，并且无法执行流程控制，数值运算处理、以及横向的系统联合控制设计不容易等等的缺点。TTL IC的发明，终于有了解决方案，工程师运用Boolean数学技术将原来的梯阶图设计成TTL逻辑运算回路，解决了体积与运算速度的问题，但TTL IC必须制作电路板，一旦完成后，无法对产品功能作修改，而且TTL回路设计已经牵涉到电子技术领域，绝大多数的过程控制工程师无法胜任。
微处理器问世，PLC厂商看准了这个广大市场，设法以微处理器软件，先以计算机读取工程师传统的梯形图，经过编译，然后交给PLC执行编译后的程序代码，他提供一个不需要配线不需要制作电路板，透过PLC所提供的编程语言轻易的完成自动化控制处理，而工程师也不需要研究PLC与计算机原理，就可以进入为计算机化时代，因此PLC深受工程界的宠爱。
PLC于市面至少风光了二十年，而且后来的PLC的梯形图中可以加入数值运算功能块可以处理数值运算，以及提供专用的通信接口，使机电工程师跟上自动化控制脚步，可以完成今日的系统化与复杂化的自动控制技术。
微处理器技术在近二十年得到了飞速发展，我们可以从下图intel公司的处理器更新换代示意图上了解到这种速度。
今天机电工业界也面临日益普遍的PC-Based与通信技术的用于机电整合之要求，如要求提供系统集成整合平台 (最重要的是标准通信接口)、因特网远程监控、PDA直接存取等等。实际上PLC业界也注意到PC-Based优势，目前已经有许多PAC产品，以PC技术于PLC上面直接提供OPC Server与Web Server、IE标准通信接口。
也许不久的几年后，我们会发现还是熟悉的PLC、PAC，但是他们有统一的控制引擎、统一的开发平台但是有不同的硬件平台。
二：工控机
中国工控机技术的发展经历了80年代的第一代STD总线工控机，90年代的第二代IPC工控机，现在进入了第三代CompactPCI总线工控机时期，而每个时期大约要持续15年左右的时间。STD总线工控机解决了当时工控机的有无问题；IPC工控机解决了低成本和PC兼容性问题；CompactPCI总线工控机解决的是可靠性和可维护性问题。作为新一代工控机技术，CompactPCI总线工控机将不可阻挡地占据生产过程的自动化层，IPC将逐渐由生产过程自动化层向管理信息化层移动，而STD总线工控机必将退出历史舞台，这是技术发展的必然结果。同时，新一代工控机技术也是下一代网络（NGN）技术设备的基础。因此，覆盖CompactPCI总线、PXI总线以及AdvancedTCA技术的新一代工控机技术具有巨大的市场潜力和广阔的应用前景。
三：系统
从整个系统看，我们将会在下图的几个方面感受到这种变化：
实时处理、嵌入式智能控制器、工业以太网、无线接入、XML/SOAP、Sever架构、Web服务等等不同方面的新的技术和产品将会越来越多的应用于实际的工控系统中。
我们会发现整个系统的架构会发生很大的变化，原先提出的多层系统架构的层数会明显减少，我们会在一台控制器上完成过去一个小系统完成的功能。我们可以快速完成HMI开发监控、数据库、FA/PA控制算法、运动控制、远程通讯、数据挖掘等等复杂的功能。
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
一：PLC与PAC
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我们知道微处理器上未问世时，最早期的自动控制清一色都是继电器，机电工程师以继电器设计成控制线路图，而其形状像楼梯，这些梯阶图就是一大堆而且复杂逻辑 (AND/or) 运算，去完成特定的控制 ，所以这些工程师，不需要有任何电子常识，只要具备目的物的自动化控制专业知识就可以完成设计任务。
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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由于继电器受到体积大、接点有限、处理时间每个继电器最少35ms等先天限制，并且无法执行流程控制，数值运算处理、以及横向的系统联合控制设计不容易等等的缺点。TTL IC的发明，终于有了解决方案，工程师运用Boolean数学技术将原来的梯阶图设计成TTL逻辑运算回路，解决了体积与运算速度的问题，但TTL IC必须制作电路板，一旦完成后，无法对产品功能作修改，而且TTL回路设计已经牵涉到电子技术领域，绝大多数的过程控制工程师无法胜任。
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微处理器问世，PLC厂商看准了这个广大市场，设法以微处理器软件，先以计算机读取工程师传统的梯形图，经过编译，然后交给PLC执行编译后的程序代码，他提供一个不需要配线不需要制作电路板，透过PLC所提供的编程语言轻易的完成自动化控制处理，而工程师也不需要研究PLC与计算机原理，就可以进入为计算机化时代，因此PLC深受工程界的宠爱。
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PLC于市面至少风光了二十年，而且后来的PLC的梯形图中可以加入数值运算功能块可以处理数值运算，以及提供专用的通信接口，使机电工程师跟上自动化控制脚步，可以完成今日的系统化与复杂化的自动控制技术。
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——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
微处理器技术在近二十年得到了飞速发展，我们可以从下图intel公司的处理器更新换代示意图上了解到这种速度。
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今天机电工业界也面临日益普遍的PC-Based与通信技术的用于机电整合之要求，如要求提供系统集成整合平台 (最重要的是标准通信接口)、因特网远程监控、PDA直接存取等等。实际上PLC业界也注意到PC-Based优势，目前已经有许多PAC产品，以PC技术于PLC上面直接提供OPC Server与Web Server、IE标准通信接口。
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P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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二：工控机
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——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
中国工控机技术的发展经历了80年代的第一代STD总线工控机，90年代的第二代IPC工控机，现在进入了第三代CompactPCI总线工控机时期，而每个时期大约要持续15年左右的时间。STD总线工控机解决了当时工控机的有无问题；IPC工控机解决了低成本和PC兼容性问题；CompactPCI总线工控机解决的是可靠性和可维护性问题。作为新一代工控机技术，CompactPCI总线工控机将不可阻挡地占据生产过程的自动化层，IPC将逐渐由生产过程自动化层向管理信息化层移动，而STD总线工控机必将退出历史舞台，这是技术发展的必然结果。同时，新一代工控机技术也是下一代网络（NGN）技术设备的基础。因此，覆盖CompactPCI总线、PXI总线以及AdvancedTCA技术的新一代工控机技术具有巨大的市场潜力和广阔的应用前景。
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三：系统
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从整个系统看，我们将会在下图的几个方面感受到这种变化：
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实时处理、嵌入式智能控制器、工业以太网、无线接入、XML/SOAP、Sever架构、Web服务等等不同方面的新的技术和产品将会越来越多的应用于实际的工控系统中。
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我们会发现整个系统的架构会发生很大的变化，原先提出的多层系统架构的层数会明显减少，我们会在一台控制器上完成过去一个小系统完成的功能。我们可以快速完成HMI开发监控、数据库、FA/PA控制算法、运动控制、远程通讯、数据挖掘等等复杂的功能。
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