PAC和PLC以及DCS相比有什么不同? PLC(可编程逻辑节制器)的出现代替了原来的工厂的继电器,一直占据着工业节制的主流地位。然而在当前,人们需要的功能越来越多,例如快速运算、海量存储、与其他硬件平台以及收集的连接等,故而传统的PLC已不能餍足所有的节制需求。 PAC(可编程自动化节制器)在2001年由权势巨子咨询机构ARC Group提出。PAC是具有更高性能的工业节制器,在保留了PLC可靠性的同时,更添加了PC的强大的运算能力,为实现高级工业自动化应用铺平了门路。 PAC的概念一经推出,得到了行业内浩繁厂商的响应。包括NI、倍福、研华等在内的浩繁知名厂商纷纷推出各自的PAC节制器。而像GE、RockWell等老牌PLC厂商也陆续跟进,推出了全新的PAC产品。目前PAC产品已经被应用到冶金,化工,纺织,轨道,建筑,水处理,电力与能源,食品饮料,机器制造等诸多行业中。 与PAC和PLC不同的是,DCS(集散节制系统)的焦点在于系统收集,它和PLC或PAC的差异类似"系统"和"装置"的区别,系统可以实现不论什么装置的功能与协调,而装置只实现本单位所具备的功能.。在实际应用中,我们可以采用PLC和PAC构成DCS收集,并将收集中的复杂节制交给PAC完成。 在构建基于PAC的现代化工业系统时,需要考虑哪些因素? 不管您是在考虑升级现有的工业节制器照旧准备构建一套全新的工业系统,您都需要考虑以下几点因素: -、节制系统的循环速率(Loop Rate):不管是采用开环节制照旧闭环节制系统,您都需要考虑系统的循环速率。工业系统的一个循环周期通常包括采集、分析处理和节制输出三个环节,而循环速率则由输入的采样率,节制器的运算速度以及输出的按F5率所决定。 二、分析和节制算法的应用:当获取来自工业现场的各种信号然后,需要应用相关的分析算法提守信号中有效的信息,用以实时监测和故障诊断等应用。不仅如此,分析的结果还可以作为节制系统的判决条件,经由过程合适的节制算法,实施决策性的节制,确保节制应用的稳、准、快。在开发合适的算法时,还需要考虑怎样能将算法快速应用到物理I/O上,获取实际的运行结果。 三、与现有工业系统的连接:工业系统通常牵扯到多种工业设备的协同事情,以是节制系统必须能够与各种传感器,以及现有的工业设备进行快速连接,以确保已有的投资。 在选择PAC平台时,不仅需要考虑处理器以及I/O的性能以餍足系统对循环速率的要求。更重要的是,选择一个合适的PAC开发平台,发挥其强大的软件能力,确保节制的性能和系统的连接性。 NI的PAC与其他的PAC系统相比有什么优势? 作为基于计较机的丈量与自动化技术的领导者,NI一直致力于将全新的科技带入工业领域。从处理器、I/O到开发软件,NI PAC均提供了高性能的产品供您选择。 NI PAC集成了工业实时的处理器和基于FPGA的硬件级的处理器,餍足您对于高速工业节制应用的需求。常见的工业节制系统的循环周期一般为毫秒级,工业实时处理器则能提供微秒级的响应时间,而采用基于FPGA的NI PAC系统,能够在一秒钟内实现超过400亿次的运算,以及百万次以上的PID闭环节制,从而获得纳秒级的时间确定性。在高性小聪明理器的平台上,NI还提供了丰富的I/O模块可供选择,涵盖摹拟、数字、总线通信以及其它可自定义的I/O,可以实现高达800kS/s的摹拟采样速率,100kS/s的输出按F5率以及10M的高速数字I/O通信速率等。 更重要的是,配合高性能的硬件平台,NI还提供了图形化的编程软件LabVIEW作为PAC的软件开发平台,可以针对多种工业处理器进行开发,并能够餍足用户对高级算法应用以及与现有工业系统连接的要求。 LabVIEW中内置了丰富的分析和节制的算法供用户选择,并能快速在硬件上实现。如次图所示,在LabVIEW图形化的开发平台下,算法的实现能够直观的对应于系统的框图,从而工程师得以快速完成代码的开发。 不仅如此,在LabVIEW的平台下您还可以非常方便地集成各种工业总线,并经由过程OPC Server快速连接到现有的PLC系统。此外,LabVIEW还提供了对机器视觉、运动节制以及人机交互界面(HMI)等硬件的撑持,确保工程师在统一的平台下完成对整个工业系统的开发。 PAC会不会代替现在的PLC? PAC降生的目的是为工控系统添加更高的丈量和节制性能,以是它不会代替现有的PLC系统,而且能够作为您升级现有系统的首要选择。 在对PLC系统进行升级的时候,首要考虑的是对于PLC系统的连接性,NI的PAC平台能够经由过程NI OPC server或多样的工业总线连接到几乎所有的现有PLC系统,确保您已有的对于PLC系统的投资,并将PAC高速摹拟量的输入输出,多平台的结合事情、大容量存储能力、复杂高确定性的节制等性能添加到系统中。 例如:I2S钢铁公司需要在生产线上实现对钢板的厚度的准确丈量和轧钢节制,原有PLC系统采样率无法餍足要求,NI CompactRIO则以800k/s的摹拟采样率和200k的PID循环速率胜出。 PAC撑持哪些工业总线?其扩展性怎样? PAC能够方便地连接到多样的节制设备,确保您已有的投资,同时方便升级和扩展。 NI PAC平台可以直接连接到串口、以太网、CAN、CANopen、DeviceNet、FOUNDATION Fieldbu、PROFIBUS、I2C/SPI、EtherCAT等工业总线。还可以经由过程第三方的Gateway连接到AS-Interface、CC-Link、ControlNet、EtherNetIP、FIPIO、InterBus、LonWorks、Modbus Plus、PROFINET I/O等工业收集。 不仅如此,NI PAC平台的开放性还体现在与视觉系统,PDA远程节制,HMI人机交互等多样的连接性上,从而包管未来对于系统升级和扩展的需求。 是否可以使用NI PAC构建一套完整的生产办理自动化系统? 是的。NI的PAC平台不仅可以方便地集成到各种工业收集中,还能够以NI LabVIEW为架构,快速社团成一套完整的企业监控收集。 经由过程工业收集,用户可以在主节制器中将经由过程PAC传输来的数据进行快速处理、显示和分析,实现多点记载和监控功能。并完成快速的企业数据库连接、历史数据的记载和报警、安全办理机制(加密)、专业的工业界面预设工具、Word/Excel/Html报表生成以及收集发布的功能,从而构建一个完整的监控系统。 例如:世界第五大石油集团--墨西哥国家石油集团公司采用NI的监控系统及PAC硬件办理原油的运输和分配,实现超过4000个监控点,大于100公里的传输距离、以及对于上千种不同第三方硬件的连接。
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