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PAC可编程自动化控制器(Programmable Automation Controller)：

在2001年，可编程自动化控制器PAC的概念是由ARC咨询集团的高级研究员Craig Resnick提出的，在谈到创造这个新名词的意义时，他认为，“PLC在市场相当活跃，而且发展良好，具很强的生命力。然而，PLC也正在许多方面不断改变，不断增加其魅力。自动化供应商正不断致力于PLC的开发，以迎合市场与用户需求。功能的增强促使新一代系统浮出水面。可编程自动化控制器PAC基于开放的工业标准、具多领域功能、通用的开放平台以及高性能。ARC创造了这个词，以帮助用户定义应用需要，帮助制造商在谈到其产品时能更清晰。”

可编程自动化控制器PAC，具有丰富及可扩展的输入和输出I/O，集成RS232/RS485/CAN Bus/100M以太网接口，支持Modbus RTU及Modbus TCP协议，可以与国际/国内通用监控组态软件无缝连接，用户编程采用模块化图形方式，内置多种控制算法，现场工程师可以快速完成现场控制程序的设计，本控制器可以独立工作，还可以与工作站及智能/非智能仪表，构成立体多点分布式自动控制系统。

一、可编程自动化控制器PAC的特征和性能

(1)多领域的功能，包括逻辑控制、运动控制、过程控制和人机界面，为统一平台——这个概念支持多种I/O类型。逻辑、运动和其他功能的集成是不断增长的复杂控制方法的要求；

(2)用于设计贯穿多个机器或处理单元的应用程序的软件工具——这个软件工具必须能适应分布式操作；

(3)一组de facto网络和语言标准——这个技术必须利用高投入技术；

(4)有利于开放、模块化控制架构来适应高度分布性自动化工厂环境——设计和技术标准与规范必须是在实现中开放的、模块化的和可结合的；

(5)对于网络协议、语言等，使用既定事实标准来保证多供应商网络的数据交换；

(6)一个满足多领域自动化系统设计和集成的通用开发平台；

(7)允许OEM厂商和最终用户在统一平台上部署多个控制应用。

二、可编程自动化控制器PAC的产品特点
1、 强大的处理能力和软件系统

  CPU：工业级ARM9处理器AT91RM9200，主频180MHz

  存储器：8MB NOR Flash;64MB NAND Flash;64MB SDRAM

  运行Linux2.6操作系统

2、全面的通信接口

  2个RS232接口：用来连接文本显示器或调制解调器，支持Modbus协议

  2个RS485接口：扩展IO模块或连接第三方设备，支持Modbus协议

  CAN Bus接口：连接控制层网络，支持Modbus协议

  100M以太网接口：连接管理层网络，支持Modbus TCP协议

  USB接口：可连接USB存储器或摄像头等

3、可扩展的IO

  8路DO：继电器输出，触点5A@30VDC，3A@220VAC

  8路DI：无源触点，光电隔离

  8路AI：每路可以测量0-5V电压，0-10V电压，4-20mA电流，PT1000热电阻及NTC10K热敏电阻信号

  4路AO：每路可以输出0-10V电压，4-20mA电流，可以通过RS485扩展任意多个IO模块

4、内置多种控制策略

       常规PID控制，带死区的PID控制

  支持时间表算法，可设置周策略和假期策略

5、方便快捷的开发方式

  在集成开发环境下完成控制程序的编辑、编译和下装

6、与通用监控软件的连接

  通过Modbus协议可以与iFix/ForceControl/组态王软件实现连接

  通过OPC方式可以与大多数监控组态软件无缝连接

7、通过WEB方式配置和监控

  支持WEB网页方式进行控制器参数的配置与效验

  支持WEB网页方式对控制器进行远程监控

8、电源输入：输入电压24VAC或24VDC，输入电流1A

9、外形尺寸：长248mm×高133mm×厚64mm

10、工作环境：温度-20℃～70℃，湿度10%～80%RH无结露。

三、 可编程自动化控制器PAC的优势
可编程自动化控制器PAC控制解决方案，如PACSystems可实现工厂和OEM厂商都需要的优点：

(1)提高生产率和操作效率：一个通用轻便控制引擎和综合工程开发平台允许快速地开发、实施和迁移;且由于它的开放性和灵活性，确保了控制、操作、企业级业务系统的无缝集成，优化了工厂流程。

(2)降低操作成本：使用通用、标准架构和网络，降低了操作成本，让工程师们能为一个体现成本效益、使用现货供应的平台选择不同系统部件，而不是专有产品和技术;只要求用户在一个统一平台和开发环境上培训，而不是几种;且为用户提供了一个无缝迁移路径，保护在I/O和应用开发方面的投资。

(3)使用户对其控制系统拥有更多控制力：使用户拥有更多灵活性来选择适合每种特殊应用的硬件和编程语言，以他们自己的时间表来规划升级，并且可在任何地方设计、制造产品。

从可编程自动化控制器PAC的定义可以看出PAC具备的特性，可以完成复杂的功能，并且系统的硬件和软件无缝集成，提高了控制系统的性能。而要完成这些功能，PLC需要额外的扩展卡才能完成。

编程时，集成的硬件和软件也是一个优势，用于PAC编程的集成开发环境(IDE)包括一个所有开发工具共享的标签名数据库。PAC使用同一个软件包来满足现有的和未来的自动化要求，而不是使用来自不同供应商的多个软件包。

可编程自动化控制器PAC结合了PC的处理器、内存及软件，并且拥有PLC的稳定性、坚固性和分布式本质，PAC采取开放式结构，使用COTS(Commercialoftheshelt)，也就是它是选用市面上已经成熟可用的产品组合成PAC平台。
有几个好处：
第一，产品彼此兼容性高，整合性强；
第二，这些已经上市的产品技术都已相当成熟，无论是用户或组装者都容易上手；
第三，市面上已经成熟的产品在价格上都已相当低廉，在成本控制方面效果十分明显；
第四，使用这些市面上已有的产品，将来升级时也较容易；
第五，市场已有的现成产品，各种规格、标准都相当齐全，用户可视本身需求，快速开发出产品。

第六，PAC的人机接口。可编程自动化控制器PAC系统可以使用ν0所用的同一个控制器，因此不需要额外的内嵌控制器，即可在HMI中显示图形，与大部分控制系统(尤其是在混合和过程控制业界)需要连接至控制系统的人机界面相比，更具竞争优势。

四、可编程自动化控制器PAC的弱点

虽然PLC业界已经注意到了这一趋势，并通过将PC技术应用于PLC产品，直接提供OPC Server、WEB Server及IEEE标准通讯接口等，以提供更高的应用灵活性。但是受限于传统PLC专属式的设计，其互操作性和灵活性限制(即使是对于同一品牌的PLC来说，也是这样)，并不能完全满足用户的要求：

1、传统的PLC均不能提供主动的事件通知，系统的集中监视管理有赖于服务器主机的主动定时查询；

2、因为在实时信息上的欠缺，要实现跨PLC的事件处理比较困难，且速度延迟，效果不佳；

3、无法提供本地直接处理的预约控制，预约控制完全有赖于服务器主机的集中处理，所以系统当机时，立刻停摆；

4、系统的建构由于采用了不同供应商的多种平台，为整合各种不同的专用总线，系统之衔接有赖于第三方提供的OPC Server或Gateway，故其实施并不是一件轻松和容易的事情；

5、系统升级将必须付出重新设计的成本和时间，其不可预见成本太高；

6、梯形图程序的设计是基于个案进行，每一专案均无法完全复制应用，无法实现标准化，从而工程设计费用无法降低；

7、现行自动化系统的数据容量太小，在适应新的应用需求时显得力不从心；

8、无法实现实时同步远程的数据传输，与PDA、手机的连接比较困难；

9、需要通过PC或第三方设备来实现基于WEB的远程数据发布。

可编程自动化控制器PAC-PAC Systems产品线组成：

(1)基于VME64的RX7i，提供所有标准VME模块，包括90TM-70系列I/O和VMIC模块；

    (2)RX3i，提供高速PCI总线数据传输速率和更广泛的扩展功能支持90-30系列I/O模块；

(3)工业PC，一个全集成的显示屏面和完全的工业PC；

(4)PCI总线和VME总线的可插拔卡为多种设备提供标准接口。

五、可编程自动化控制器PAC形式与可编程逻辑控制器PLC的区别

虽然可编程自动化控制器PAC形式与传统PLC很相似，但性能却广泛全面得多。
1、PAC是一种多功能控制器平台，它包含多种用户可按照自己意愿组合、搭配和实施的技术和产品。
与其相反，PLC是一种基于专有架构的产品，仅仅具备了制造商认为必要的性能。

 可编程自动化控制器PAC与PLC最根本的不同在于它们的基础不同。
2、PLC性能依赖于专用硬件，应用程序的执行是依靠专用硬件芯片实现，因硬件的非通用性会导致系统的功能前景和开放性受到限制，由于是专用操作系统，其实时可靠性与功能都无法与通用实时操作系统相比，这样导致了PLC整体性能的专用性和封闭性。

  PAC的性能是基于其轻便控制引擎，标准、通用、开放的实时操作系统，嵌入式硬件系统设计以及背板总线。

3、PLC的用户应用程序执行是通过硬件实现的。
而可编程自动化控制器PAC设计了一个通用、软件形式的控制引擎用于应用程序的执行，控制引擎位于实时操作系统与应用程序之间，这个控制引擎与硬件平台无关，可在不同平台的PAC系统间移植，如图1所示。因此对于用户来说，同样的应用程序不需修改即可下载到不同PAC硬件系统中，用户只需根据系统功能需求和投资预算选择不同性能PAC平台。这样，根据用户需求的迅速扩展和变化，用户系统和程序无需变化，即可无缝移植。

六、可编程自动化控制器PAC形式与工业电脑PC Control的区别

同样，作为可利用先进计算机技术高性能控制系统，可编程自动化控制器PAC与PC Control也有着本质区别。

PAC使用实时操作系统，所有系统硬/软件功能控制由控制引擎和应用程序负责，是实时、确定性控制系统。

PC Control使用普通商业操作系统，系统控制功能属于操作系统任务的一部分，所有系统硬/软件功能控制属于操作系统的一部分，

属于非实时、非确定性控制系统。

七、可编程自动化控制器PAC的市场需求

多年来，可编程逻辑控制器(PLC)为OEM厂商和最终用户提供了高可靠性控制系统。然而，为实现越来越多的功能和不断提高网络通信性能，PLC工程师们不得不考虑进行系统硬/软件的更新换代，不断进行硬/软件的重新设计。
现在，一种全新概念的控制系统，可编程自动化控制器(PAC)的出现，提高了控制系统的灵活性、开放性和整体性能。PAC可使客户无需重新设计整个系统，就可不断获得递升的系统性能。在PAC操作系统上设计了一个通用、适合于多平台(包括硬件平台和操作系统平台)、便于移植用户应用程序、轻便的控制引擎，这样保证使用PAC系统的用户可使其编制的应用程序获得较大应用收益，且还能不断优化其自动化平台。

使用PLC作为控制系统已有40多年的历史，PLC为工业控制应用提供了快速可靠的解决方案，其设计满足了工厂对于使用环境和可靠性的要求。然而，PLC建立在各厂家专有架构基础上，其编程和程序执行的实现是对于特定应用设计。因此，为实现工业企业中各层次的数据通信需求—设备层、控制层和管理层—整个系统经常需整体升级。

然而，在最近几年，很多组织已开始寻找完全不同的工厂底层设备和网络系统，而且把它们连接到操作和企业级的系统和流程。这种集成化程度预示了更多商业利益。
包括：
(1)更优越的操作性能有助于公司生产更高级产品、获得利润和扩展业务；
(2)赋予制造业更多灵活性来减少浪费和对多变的市场做出迅速回应；
(3)加强和提高核心竞争力来更加清晰地定义市场和业务；
(4)在任何地点设计和生产来扩展产品流程的全球化；
(5)采用通用和标准化架构来降低成本;(6)使资产保值。

传统控制解决方案通常较难提供所需开放性和灵活性的好处，因为大量平台和系统须部署为整个企业的自动化。如在某些设备不提供这些开放性和灵活性，在这些设备和系统间实现信息交换非常困难。

因此，对于目前工业自动化的需求，传统控制系统有一定局限性：

(1)由于使用不同供应商的多种平台，控制系统实施并不是一件轻松和迅速的事;对于逻辑控制、过程控制和运动控制都需不同编程;     (2)当考察实施价值和新自动化控制技术时，用户可能对采用这些技术和产品较犹豫，因为他们害怕技术会很快变得过时；
(3)升级系统性能所带来的好处可能并不能补偿对一个已存在系统重新设计所花费的时间和开支；
(4)现行自动化系统在容纳不断增长的数据量方面经常显得力不从心；
(5)开发数量、用户和设计的工具和平台会导致在定义和实施自动化平台时大规模无可逆转的延迟；
(6)一旦实施完毕和运行，一个专门控制系统可能在一种应用中表现良好，但是想把它成功地迁移到其他应用中，却被证明是非常困难的。

考虑到这些局限性，PLC的功能在最近几年中已经扩展了不少，它提供了更多应用灵活性和互操作性。然而，大多数PLC制造商直到现在，并不能成功地定义和改变其控制器来适应这种革命性的变化，或试图扩展这些工业应用基石的功能，来满足变革巨大的多种解决方案的需要。

在可预见的未来几年内，开放型、标准化、可移植性等特征对于用户越来越重要，且由于对最新嵌入式系统和软件技术的快速融合，可编程自动化控制器PAC会逐步取代PLC成为控制系统的主流产品，在广泛领域内给用户提供领先的自动化控制技术。