PLC 与 PAC，该如何选择？

虽然可编程逻辑控制器（PLC）已经存在了超过40年，但是最近的发展仍旧为PLC的能力带来了巨大的提升，使PLC和可编程自动化控制器（PAC）之间的差异越来越不明显。这两类产品之间是否仍旧存在差异？针对特定的应用场合，用户应该如何在PLC和PAC的性能差异中做出选择才能实现最佳的解决方案？
        介绍一点背景知识能够让我们更好地讨论这个问题。PLC诞生于二十世纪六十年代，用来替代继电器系统。从概念上来讲，PLC与继电器很类似，采用梯形图逻辑，而梯形图逻辑正是模拟工程师的布线图，可以替代实际的继电器和计时器以及两者之间的连线。早期的PLC要求使用专用的端子进行编程，而且内存空间很有限，还不支持远程I/O。
        到了二十世纪八十年代，开始引入PC软件对PLC进行编程，编程更加快速，还能够实现比早期更多的功能。从那时开始，很多新技术开始应用在PLC上，极大地扩展了其应用能力。
        对于自动化市场来说，PAC是新兴之物，这个术语由一家市场研究公司ARC于2001年首创。那时，对于PAC和PLC之间的区别大家各执一词，有些用户认为PAC仅仅是一种市场推销说辞，意味着更加高级的PLC，而另一些用户认为在PLC和PAC之间是有一些本质区别的。无论如何，与其定义PAC是由什么组成的，倒不如让用户明白这两者分别更加适合于哪些应用领域。
        明确用户需求
        大多数供应商的产品线都包括多种PLC和PAC，针对具体应用选择合适的产品往往并不轻松。
        典型的PLC特别适用于设备控制，不仅简单而且高速。这些PLC的共性特点包括简单的程序执行扫描、有限的内存空间以及聚焦于离散I/O的开/关控制。
        另一方面，PAC更加针对于复杂的自动化系统架构，包含一定数量的PC软件应用程序，如人机界面（HMI）功能、资产管理、历史数据、APC（先进过程控制）等等。PAC也比较适合于具有繁复要求的过程控制应用场合，例如PAC更加适用于控制模拟I/O和相关的控制功能。PAC在编程方面提供更加灵活的选择，更大的内存空间、更好的协同工作能力以及更多的功能。
        因此，如果项目采用的是擅长于离散开-关控制的梯形图逻辑架构，那么如果要扩展此PLC，使其获得一些原本不具备的能力（例如增加模拟控制能力）通常是比较困难的。对于老式或者低端的PLC，为了实现一些超出PLC能力范围的功能，就通常需要添置额外的硬件板卡，这些功能包括多个组件的网络互连、大规模过程控制以及精密的数据操控能力，而且也仅限于这些功能了。
        为了满足对于PLC功能的更多要求，生产厂商也确实做出了反应，例如，老式的PLC仅仅能够与相对少量的PID回路进行通讯，通常是16个，而新型的PLC能够与上千个这种回路进行通讯。新型的PLC通常具有多种通讯端口，而且比老式PLC的内存多了实在不止一点（见图1）。

图1  PLC系统架构。新型的PLC提供了更多的通讯选择，通常通过添加板卡实现。资料来源：AutomationDirect公司。

        另一方面，PAC具有更加开放式的架构，而且其模块式的设计更加便于与其他设备、网络和企业系统实现通讯和协同作业。它可以轻松地实现通讯、监控、跨网络和设备进行控制，因为它们都采用了标准的协议和网络技术，例如以太网、OPC和SQL。
        PAC针对于不同应用领域采用同一种平台，包括运动控制、离散控制和过程控制。而且，PAC的模块化设计简化了系统扩展过程，增加或者移除传感器和其他设备非常容易，通常无需更改连线。有了这种模块化设计，增加监视和控制，以及有效地对上千个I/O端口进行监视和控制就很容易，这是PLC力所不能及的。
        PLC和PAC之间的另一个关键差异就是PAC提供了标签编程能力。使用PAC，可以使用唯一的标签名数据库进行程序开发，使用一套软件包就可以对多种模型进行编程。标签或者描述名可以与功能特性关联，进而与特定I/O或者内存地址关联。这使PAC的编程过程非常灵活，非常适合于大型系统的开发。
        选择权在你手中
        对于简单的应用，例如控制一台基础的设备，PLC比PAC更加合适。同样，对于主要采用离散I/O的应用场合，PLC也比较合适——除非还有额外的要求，例如大量的数据处理和操控要求。
        如果项目应用包括对于大量模拟I/O端口的监视和控制，那么PAC是更好的选择。如果项目覆盖整个工厂或者车间，这时通常都需要对大量的离散I/O进行操作，包括大量的循环控制——对此，PAC比PLC更加合适。
        分歧在于当项目不算很简单也不算很复杂时，这种场合高端PLC和低端PAC都能够胜任。通常最后的决定性因素都不是项目应用的核心需求。这些因素包括但不仅限于，两者的既往应用经验、价格、本地支持程度以及预期的未来增长和变化。
        一旦在PLC或者PAC之间做出了最终的抉择，用户通常有很多产品可选，哪怕仅仅考虑一个供应商也是如此。因为PLC和PAC通常都是家族式设计，这意味着从较少的I/O数量到大型的系统能力，通常有一系列的产品可选，随着支持I/O数量和价格的增加，通常PLC和PAC的特性和功能也更多。
        功能差异
        PLC和PAC之间的分界线已经不那么清晰了，但是由于PAC具有更多的功能和性能空间（表1），所以仍旧有一些应用场合钟情于PAC。如下是一些实例：
        ■ 从编程角度来讲，PLC的程序空间和地址是固定的。而PAC允许标签命名，用户可以在编程的过程中对数据类型进行定义。这确保了极大的灵活性，特别是在进行系统扩展的时候。