與可編程序控制器(plc)最初的任務相比，自動化控制器的功能遠不止取代繼電器?，F(xiàn)在，控制器可以集成邏輯、運動、機器人，并與其他機器和管理系統(tǒng)通信。性能可以從簡單的設備到多核處理器。
傳統(tǒng)PLC、可編程自動化控制器(PAC)和工業(yè)控制計算機(IPC)之間的區(qū)別主要與處理能力和性能有關，但現(xiàn)在它們之間的邊界逐漸模糊。由于國際電工委員會(IEC)61131編程規(guī)范的符合性，控制軟件在一定程度上被標準化。后臺運行的強大實時操作系統(tǒng)避免了對軟件操作系統(tǒng)的依賴。因此，如果更改到"基于英特爾的或基于AMD的"，Word"基于IPC的控制"可能更加精確，并且可以反映所使用的強大的主流處理器。
由于當前的自動化控制器可以做的不僅僅是邏輯處理，PLC可能是一個過時的術語。由于所有自動化控制器都是可編程的，因此PAC中的“P”似乎是多余的。控制器基本上是一臺可以在同一處理器上運行多個操作系統(tǒng)(實時，Microsoft Windows和Linux)的計算機。 IPC可用于控制，數(shù)據(jù)收集和新興任務，如邊緣計算。
傳統(tǒng)的plc i/o通信的響應時間取決于網(wǎng)絡性能、節(jié)點數(shù)、通信量、cpu性能和cpu負載。iec61131技術的設計，更加嚴格的集成和開放、集中的軟件管理和分散的程序執(zhí)行，可以提高性能。
控制器功能的考量
在同一個軟件環(huán)境中，在同一個程序中，在同一個處理器上運行，協(xié)調(diào)所有機器的功能已成為一種流行趨勢。這需要機器同步和模塊化代碼結構，從而使有組織、有凝聚力的方法成為可能。盡管如此，有些領域不需要太多的集成控制，比如簡單的應用程序，沒有擴展計劃。應用程序的復雜性和性能要求決定了自動化控制器的規(guī)格。在選擇控制器時，需要考慮許多因素。根據(jù)應用程序的不同，您可能需要考慮以下幾點。
●邏輯
邏輯控制的基本需求是我們繼續(xù)調(diào)用自動化控制器PLC的原因。 PLCopen是一個負責維護和擴展IEC61131-3編程標準范圍并管理大量知識，培訓和庫的組織。該組織的活動遠遠超出了邏輯控制的范圍，包括體育，安全，OPC統(tǒng)一架構(UA)，XML等。
●多軸運動
根據(jù)應用復雜度和運動同步的不同要求，自動控制器可以控制幾十個甚至幾百個運動軸。隨著摩爾定律和工業(yè)標準的發(fā)展，不再需要獨立的運動控制器或具有專用運動網(wǎng)絡的機器人控制器。
●網(wǎng)絡安全
在北美，硬連線網(wǎng)絡安全仍然是首選.控制機的網(wǎng)絡安全設施和設備運行在同一網(wǎng)絡上，已被證明是一種有效的控制功能。
網(wǎng)絡安全性可以通過控制處理器上的冗余核心實現(xiàn)，以將安全控制器分離到小型系統(tǒng)中的安全輸入/輸出(I / O)。網(wǎng)絡安全還延伸到運動安全和機器人技術，允許機器以安全模式運行而不是直接關閉，從而提供卓越的運行效率。
●機器人集成
同一個自動化控制器可以集成多個delta機器人、scara機器人、關節(jié)式和龍門式機器人以及其他機器功能。此外，它還可以在iec61131-3兼容環(huán)境下執(zhí)行運動功能。由于內(nèi)置的堆疊算法，以組裝模式，專用的機器人控制器可以繼續(xù)提供有價值的功能。
●機器監(jiān)控
監(jiān)控機器的運行是預測維修計劃和減少計劃外停機的關鍵環(huán)節(jié)。該控制器可與現(xiàn)有的溫度傳感器、加速度計等傳感器相結合，實現(xiàn)對實際情況的監(jiān)控。機器監(jiān)視還有助于在災難性故障發(fā)生之前檢測異常。能量監(jiān)測還可用于壓縮空氣、加熱器和烘干機中的天然氣以及過程中的水。
●數(shù)據(jù)處理
自動化控制器可以是網(wǎng)絡，OPCUA服務器和客戶端。他們能夠收集工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)數(shù)據(jù)并從云或終端接收指令以優(yōu)化流程。自動化控制器通常將數(shù)據(jù)發(fā)送到制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)，總設備效率(OEE)，可信平臺模塊(TPM)和產(chǎn)品生命周期管理(PLM)軟件。在IIoT環(huán)境中，接收有用的分析數(shù)據(jù)也很重要。
●自動配置
以前，更換新組件(如驅(qū)動程序)必須手動確定并加載設備的正確固件版本?，F(xiàn)在，自動化控制器可以自動讀取設備并提醒技術人員進行必要的調(diào)整，而無需人工干預。
●通信能力
如今，即使是低成本的控制器也有一個或多個以太網(wǎng)通信端口，這些端口與hmi、管理系統(tǒng)、編程和其他非時間關鍵任務進行通信。控制器支持某些類型的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，如以太網(wǎng)/IP協(xié)議、EtherCAT協(xié)議、Powerlink協(xié)議、PROFINET協(xié)議等，以形成確定性網(wǎng)絡，這已經(jīng)是非常普遍的做法。不幸的是，目前還沒有被廣泛接受的工業(yè)以太網(wǎng)標準，可以提供適合于機器控制的高速、確定性通信。
●安裝形式
以下是三種常見的自動化控制器安裝形式。
1)IP20，機柜安裝：這是傳統(tǒng)PLC的常見安裝形式，帶有單獨的人機界面，通常使用整體、背板/軌道安裝I/O或遠程安裝I/O模塊。
(2)IP 65/67/69K密封、基座或前面板安裝：該形式集成了人機界面和控制器，采用搖臂安裝，充分發(fā)揮了裝置的人機工程學優(yōu)勢，越來越受到人們的青睞。
3)IP20，柜式工業(yè)計算機，配備獨立HMI：就像集成表格一樣，這種表格也可以作為具有實時操作系統(tǒng)，各種計算機操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡服務的控制器?？刂破骺梢允仟毩⒌?，工業(yè)計算機設計用于非控制任務，例如邊緣，霧或云計算。歷史庫，序列化和視覺檢查也是常見的應用程序。
●可擴展性
盡管軟件開發(fā)環(huán)境通常與硬件(超小型、微型、中型和大型可編程邏輯控制器)相關，但它們也可以獨立于硬件開發(fā)環(huán)境工作。這意味著您可以先對項目進行編程，然后選擇或更改控制硬件。這種靈活性可以擴展到電機和驅(qū)動器類型。低端步進或轉(zhuǎn)換器可與高端伺服共享同一程序。當一系列設備被設計成允許重用關鍵軟件元素時，可伸縮性需求就顯得尤為重要。
●CPU性能
從低到多核有許多類型的處理器，但是它們的性能彼此重疊。因此，建議與技術提供商的技術支持和銷售工程師合作。
●內(nèi)存
固態(tài)存儲器已經(jīng)廣泛應用于自動化控制器，可移動介質(zhì)(如C-Fast卡)以及對永久性安裝更具成本敏感性的應用中。可移動內(nèi)存的優(yōu)點是可以輕松更換，便于制作和存儲備份，并且可以輕松擴展內(nèi)存容量。
