《工業控制網路安全技術與實踐》一2.3.2　可程式設計自動化控制器

2.3.2　可程式設計自動化控制器

本文講的是工業控制網路安全技術與實踐一2.3.2　可程式設計自動化控制器,可程式設計自動化控制器（PAC）的定義為：由一個輕便的控制引擎支援，且對多種應用使用同一種開發工具。PAC系統保證了控制系統功能的統一整合，而不僅僅是一個完全無關的部件拼湊的整合。
PAC定義了幾種特徵和效能：
1）多領域的功能，包括邏輯控制、運動控制、過程控制和人機介面。
2）一個滿足多領域自動化系統設計和整合的通用開發平臺。
3）允許OEM（Original Equipment Manufacturer，原始裝置製造商）和終端使用者在統一平臺上部署多個控制應用。
4）有利於開放、模組化控制架構來適應高度分佈性自動化工廠環境。
5）對於網路協議、語言等，使用既定事實標準來保證多供應商網路的資料交換[7]。
雖然PAC形式與傳統PLC很相似，但其效能卻比PLC廣泛和全面得多。PAC是一種多功能控制器平臺，它包含多種使用者可按照自己意願組合搭配和實施的技術和產品。與其相反，PLC是一種基於專有架構的產品，僅僅具備了製造商認為必要的效能。
PAC與PLC根本的不同在於它們的基礎不同。PLC的效能依賴於專用硬體，應用程式的執行是依靠專用硬體晶片實現的。硬體的非通用性會導致系統的功能前景和開放性受到限制，由於是專用作業系統，其實時可靠性與功能都無法與通用實時作業系統相比，這樣導致了PLC整體效能的專用性和封閉性。
PAC的效能基於其輕便控制引擎，標準、通用、開放的實時作業系統，嵌入式硬體系統設計以及背板匯流排。PLC的使用者應用程式執行是通過硬體實現的，而PAC設計了一個通用、軟體形式的控制引擎用於應用程式的執行。控制引擎位於實時作業系統與應用程式之間，這個控制引擎與硬體平臺無關，可在不同平臺的PAC系統間移植。因此對於使用者來說，同樣的應用程式不需修改即可下載到不同PAC硬體系統中，使用者只需根據系統功能需求和投資預算選擇不同效能的PAC平臺。這樣，根據使用者需求的迅速擴充套件和變化，使用者系統和程式無須變化，即可無縫移植[8]。
PAC具有如下優點。
1）提高生產率和操作效率：一個通用輕便控制引擎和綜合工程開發平臺允許快速地開發、實施和遷移；且由於它的開放性和靈活性，確保了控制、操作、企業級業務系統的無縫整合，優化了工廠流程。
2）降低操作成本：使用通用、標準架構和網路，降低了操作成本，讓工程師們能為一個體現成本效益、使用現貨供應的平臺選擇不同系統部件，而不是專有產品和技術（只要求使用者在一個統一平臺和開發環境上培訓，而不是幾種）；且為使用者提供了一個無縫遷移路徑，保護在I/O和應用開發方面的投資。
3）使使用者對其控制系統擁有更多控制力：使使用者擁有更多靈活性來選擇適合每種特殊應用的硬體和程式語言，以他們自己的時間表來規劃升級，並且可在任何地方設計、製造產品。
隨著市場的需要，PAC技術在未來的幾年內將朝著以下幾個方向進一步發展。
（1）裝置規格的多樣化
為了滿足各種實際生產狀況的需要，PAC的規格將會呈現出多樣化的發展趨勢。在具體的生產環境中，選擇合適的控制系統要求的PAC，有利於降低成本。
（2）支援更多的控制功能
目前，PAC已經將邏輯、運動、過程控制等高階功能整合到了單一的平臺上。而未來，PAC將進一步融合更多的功能，如對於安全性的考慮、批處理等。當資訊被越來越廣泛地使用時，其安全性將成為需要考慮的第一因素。
（3）商業系統的整合
為了實現真正的實時性，自動化裝置供應商將在PAC內部繼續建立商業系統的連線通道而不依賴於其他連線裝置。PAC將內嵌製造執行系統（MES）的一些屬性，如標準介面的建立，它將有利於更好地解決控制層和管理層之間的連線問題。
（4）簡單的系統維護
PAC將往更小化、更智慧化的方向發展，但同時它將擁有更出眾的資料處理能力。其軟體可以監控機器運轉狀況，硬體可以完成複雜的自檢工作。為了提高生產率、增加利潤，企業就必須及時有效地傳遞資料資訊。PAC的這種資料處理能力可以滿足使用者在任何時間通過任何形式（如E-mail、網頁）對資料進行維護。
（5）延長產品的生命週期
通過採用新技術來獲得更高生產效率固然十分重要，但是新技術的使用是否會大幅增加成本和培訓費也是廠家十分關注的問題。PAC未來平臺將仍然採用標準化的設計，其買主可以繼續使用原來的商業技術和乙太網等標準，從而有效地降低對成本的投入[9]。

原文標題：工業控制網路安全技術與實踐一2.3.2　可程式設計自動化控制器