基于pc的控制系统如何成为每个应用程序的选择

控制器规范是每个工业自动化应用开发过程中最重要的阶段。从历史上看，某些控制器是特定机器设计的事实上的选择，无论是可编程逻辑控制器(PLC)还是可编程自动化控制器(PAC)，这取决于领域和应用。

这些设备多年来表现良好，并培养了一种“如果没有坏，就不要修理”的心态。然而，随着自动化技术的不断进步，基于pc的控制提供了一系列独特的机会，涵盖了广泛的应用领域，并正在成为无论应用如何的控制器的选择。

基于pc的控制系统的优点

选择基于pc的控制系统的最大好处是在硬件和软件上具有优越的可伸缩性。这为工程师提供了一个清晰而有效的迁移路径，因为机器和工厂的设计随着时间的推移而改变。例如，一些制造商提供了一系列控制器选项，从入门级到高级精简指令集计算机(RISC)机器(ARM)处理器，到多种硬件格式的多核控制器，再到配备了支持多核控制的36核处理器的工业服务器。

这些都运行基于pc的控制软件，用于实现一系列功能，包括PLC、运动控制、安全、人机界面(HMI)、测量、状态监控等，在多核控制器的情况下，通常都在一个设备上。此外，除了多核性能之外，所有产品系列都可以以多种形式指定，无论是DIN导轨安装，机柜安装，还是与HMI屏幕集成，等等。

集成到一体化设备中的HMI与基于pc的PLC或PAC的控制选项不同，因为集成屏幕进行可视化的设备很少。CFast卡(也称为CompactFast)和固态磁盘(ssd)形式的固态存储选项也是标准的，减少了移动部件的数量，并确保了关键应用程序的高可靠性。随着业务的增长和流程需求的增加，基于pc的控制器可以很容易地换成使用相同软件平台的功能更强大的模型。这种交换通常需要简单地将旧设备的一个紧凑的flash卡与新控制器交换，并重新启动系统。很少或不需要编程(除非添加新功能)，这是基于软件的自动化系统的一个好处。

使用自动化软件来处理特定于控制的任务，并在多用途、基于pc的硬件上运行，对于那些寻求健壮、灵活、易于使用的开发环境和控制平台的公司来说，已经成为游戏规则的改变者。例如，制造商提供与不同性能水平的基于pc的硬件相匹配的控制软件，以满足每个应用程序的单独需求，无论是在计算机数控(CNC)运动和机器人运动学或PLC功能中需要特殊功能。

此外，自动化工程环境被内置到Microsoft Visual Studio中，使得绝大多数程序员非常熟悉该软件，并允许来自不同学科的工程师共享编程工作，例如传统的PLC程序员、计算机科学程序员和信息技术(IT)专家。重用代码是必须的，也是控制工程师在选择新的控制平台时必须考虑的问题。IEC-61131-3编程语言或其他面向对象编程中的函数块通常在特定于应用程序的库中可用。对于原始设备制造商(oem)、系统集成商和最终用户来说，重用代码有助于缩短产品上市时间和更灵活的机器设计。

基于pc的工业物联网控制平台

创新工程师和公司高管正在迅速确定，工业物联网(IIoT)和工业4.0概念的实施是建立更多互联企业的合理下一步，也是未来更新和发展的必要考虑。使用PLC或其他封闭硬件，添加物联网通信变得更加困难，通常需要添加来自IT公司的第三方硬件和软件才能使一切正常工作。

通过基于pc的控制，这种类型的连接是可能的，在今天的大多数主要流行语被创造出来之前。更重要的是，由于基于pc的控制平台几十年来已经内置了互联网和以太网连接，因此只需很少或不需要额外的硬件就可以实现连接。即使一个操作还没有完全准备好跳入工业物联网和工业4.0的领域，基于pc的控制提供了最合理的控制平台，并提供了一条畅通无阻的迁移路径，可以在今天或未来的任何时候添加更高级别的连接。

对控制系统已经很高的要求将会增加。由于工厂工程师和机器制造商要求控制供应商在类似的价格点内提供更多的功能和连接，灵活和可扩展的基于pc的控制系统代表了最具成本效益和健壮的选择。

埃里克•莱纳他是倍福自动化公司的工业PC市场专家。由CFE Media副内容经理艾米丽·冈瑟编辑，控制工程，eguenther@cfemedia.com．

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