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概念

PCC（Programmable Computer Controller，即可編程計算(suan)機控(kong)制器(qi)）是一種融合了傳(chuan)統的PLC和IPC的優(you)點，具有獨特理念的模塊化控(kong)制裝置。

推出背景

可(ke)編程控制(zhi)器PLC和(he)工業(ye)計算機IPC已先后(hou)推出多(duo)年(nian)，它(ta)們(men)在(zai)各自不同的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)場(chang)合(he)已獲得了(le)(le)十分(fen)廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。在(zai)多(duo)年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)實(shi)踐中，PLC運算/處(chu)理(li)能力不強、實(shi)時性(xing)、開(kai)放性(xing)較差和(he)IPC可(ke)靠(kao)性(xing)及可(ke)擴展性(xing)相對較差的(de)(de)(de)(de)(de)缺點(dian)已逐漸暴(bao)露出來，尋(xun)求(qiu)一(yi)種性(xing)能更(geng)為優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)器已成(cheng)為各類工業(ye)用(yong)戶的(de)(de)(de)(de)(de)迫切(qie)需求(qiu)，1994年(nian)由奧地利貝加萊公司推出的(de)(de)(de)(de)(de)PCC融合(he)了(le)(le)傳統的(de)(de)(de)(de)(de)PLC和(he)IPC的(de)(de)(de)(de)(de)優(you)點(dian)，既具有PLC的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)易擴展性(xing)，又有著IPC的(de)(de)(de)(de)(de)強大運算/處(chu)理(li)能力和(he)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)時性(xing)及開(kai)放性(xing)。

PCC作為新一代的可編程控(kong)制器(qi)，比傳統的PLC具有更強大(da)的處理能(neng)力和更高的實時性(xing)；軟件功能(neng)強大(da)，其可靠性(xing)和環境適應能(neng)力又大(da)大(da)優于PC-Based。

經過十(shi)多年的(de)發展和應用，PCC已成為當(dang)前工(gong)業控(kong)制器發展的(de)新方向之(zhi)一(yi)，以PCC作為控(kong)制系統核心的(de)方案(an)正逐漸成為工(gong)業自動(dong)化(hua)系統配置(zhi)的(de)一(yi)種(zhong)新格局。

特點及優勢

2.1硬件方面(mian)的特(te)點

在(zai)硬件結構方(fang)面，PCC的特點是很(hen)明顯的，它兼具了PC機采用高性能CPU及大(da)容量存儲單元和PLC采用模(mo)塊式結構的優點。

（1）模塊式的插裝結構，可帶電(dian)插拔

PCC具有全模(mo)(mo)塊式的(de)插(cha)裝結構，在工業現場(chang)可以安全、方(fang)便(bian)地帶電插(cha)拔(ba)；PCC的(de)CPU和I/O模(mo)(mo)塊結構緊湊，體積小巧，接線端子密集，而且在模(mo)(mo)塊供電及工作狀態(tai)顯示(shi)等諸多方(fang)面有著(zhu)完善(shan)、精(jing)巧的(de)設計(ji)。

（2）其CPU具(ju)有多處理器結構并配備了大(da)容量存(cun)儲單元

PCC除(chu)了(le)其高性能(neng)的主CPU以外(wai)，通常(chang)還配置了(le)另外(wai)兩個處(chu)理(li)(li)器(qi)（包(bao)括I/O處(chu)理(li)(li)器(qi)和DPR控(kong)制(zhi)器(qi)），即一個PCC的CPU模(mo)塊上有(you)三個處(chu)理(li)(li)器(qi)，這就最大限度(du)地(di)提(ti)高了(le)系(xi)統的處(chu)理(li)(li)能(neng)力。

在(zai)其核(he)心的運算模塊內(nei)部，PCC為(wei)其CPU配備了(le)數(shu)倍于常規(gui)PLC的大(da)容量存(cun)儲單元(100K-64MB)，這無疑為(wei)功能強大(da)的系統軟件(jian)和應用軟件(jian)提供了(le)有效的硬件(jian)支持。

PCC采(cai)用可(ke)(ke)插卡(ka)式的CF卡(ka)作為存(cun)儲介(jie)質，最大存(cun)儲容(rong)量可(ke)(ke)達8GB。

（3）配(pei)備了多種(zhong)專用模塊和功能模塊

PCC為工業現場的(de)(de)(de)各種信(xin)(xin)號(hao)和(he)(he)(he)應用提供了(le)(le)(le)許多專用模塊和(he)(he)(he)功能(neng)模塊，如溫(wen)度、張(zhang)力、步進(jin)電(dian)機驅動、示波器(qi)、鼓序列發生器(qi)信(xin)(xin)號(hao)、增量式脈(mo)沖編碼信(xin)(xin)號(hao)、稱重信(xin)(xin)號(hao)和(he)(he)(he)超聲波信(xin)(xin)號(hao)、電(dian)力測(ce)量與并網同步、PWM輸出等。它們將各種形式的(de)(de)(de)現場信(xin)(xin)號(hao)十分方便地接入以PCC為核(he)心(xin)的(de)(de)(de)數(shu)字控(kong)制系統中(zhong)，用戶可按需要(yao)對應用系統的(de)(de)(de)I/O通道(dao)進(jin)行數(shu)十點(dian)、數(shu)百點(dian)乃至數(shu)千點(dian)的(de)(de)(de)擴展與聯網。PCC的(de)(de)(de)所有數(shu)字量輸入端都經過了(le)(le)(le)光電(dian)耦合隔離，模擬(ni)量輸入端也(ye)都經過了(le)(le)(le)RC濾波處理(li)，因(yin)此它具有很好的(de)(de)(de)抗電(dian)磁干擾(rao)能(neng)力。

在PCC模塊內部，CPU的(de)數(shu)據總線與I/O總線分(fen)離，并配置有獨立的(de)I/O處(chu)理(li)器。主CPU內含有一個(ge)獨立的(de)時(shi)間處(chu)理(li)單元TPU (Time Processing Unit )，在不增(zeng)加CPU負(fu)荷的(de)前提下高速處(chu)理(li)簡單或復雜的(de)定時(shi)任務，其基準計(ji)時(shi)頻率(lv)可(ke)高達6.29MHz，因此被廣(guang)泛(fan)應用于頻率(lv)、相位(wei)測量及PWM（脈寬調制）等要求極(ji)高精(jing)度的(de)時(shi)間處(chu)理(li)場合中。

此(ci)外，CPU的主板集成了多(duo)種(zhong)通(tong)信接口，PCC還是一款開放(fang)性(xing)極高的產品，配(pei)置了多(duo)種(zhong)通(tong)信模塊。

（4）以專用模塊的(de)方(fang)式(shi)對高精度運動(dong)控(kong)制功能(neng)和(he)智能(neng)溫度控(kong)制功能(neng)進(jin)行集成

運動控(kong)制功能：高(gao)(gao)速編碼計(ji)數、速度(du)(du)和(he)位置補(bu)償、電子齒輪(lun)傳動、凸(tu)輪(lun)仿形(xing)、多軸(zhou)插(cha)補(bu)、CNC技術、飛鋸等；溫度(du)(du)控(kong)制模塊：傳感器直接接入，每50ms處(chu)理(li)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)PID調節回路，帶自(zi)校正(zheng)PID調節和(he)參數整(zheng)定(ding)功能。2.2采用(yong)(yong)多任(ren)(ren)(ren)務(wu)操作系(xi)(xi)統(tong)(tong)和(he)多樣化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)軟件設計(ji)常規的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PLC大(da)多采用(yong)(yong)單(dan)任(ren)(ren)(ren)務(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)鐘掃(sao)(sao)描或監控(kong)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)來處(chu)理(li)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)本(ben)身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)邏輯運算指令及對(dui)(dui)(dui)外部I/O通道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀態(tai)采集與刷(shua)新，整(zheng)個(ge)(ge)(ge)應(ying)用(yong)(yong)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)被包含在(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)循(xun)環(huan)周(zhou)(zhou)期(qi)內(nei)(nei)（如圖(tu)(tu)(tu)1所示）。但在(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong)中(zhong)，雖(sui)然(ran)有一(yi)(yi)些工藝量對(dui)(dui)(dui)實時(shi)(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)很(hen)高(gao)(gao)，但同時(shi)(shi)卻有更多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝量對(dui)(dui)(dui)實時(shi)(shi)性(xing)(xing)沒有特殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，如果采用(yong)(yong)同樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)刷(shua)新速度(du)(du)來處(chu)理(li)它(ta)(ta)們(men)其實是對(dui)(dui)(dui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)資源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)浪費，而且循(xun)環(huan)掃(sao)(sao)描的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)機制也導致了(le)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)周(zhou)(zhou)期(qi)主要(yao)(yao)取決(jue)于應(ying)用(yong)(yong)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小，如程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)復(fu)雜龐大(da)，掃(sao)(sao)描周(zhou)(zhou)期(qi)就必然(ran)加長，這無疑是與I/O通道對(dui)(dui)(dui)高(gao)(gao)實時(shi)(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)相違背(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)圖(tu)(tu)(tu)1和(he)圖(tu)(tu)(tu)2中(zhong)，A和(he)B為(wei)(wei)(wei)(wei)壓力控(kong)制（回路控(kong)制）任(ren)(ren)(ren)務(wu)，它(ta)(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描時(shi)(shi)間分別(bie)(bie)為(wei)(wei)(wei)(wei)1ms和(he)2ms；而C和(he)D為(wei)(wei)(wei)(wei)邏輯控(kong)制任(ren)(ren)(ren)務(wu)，它(ta)(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描時(shi)(shi)間分別(bie)(bie)為(wei)(wei)(wei)(wei)5ms和(he)2ms。看來這是一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)邏輯控(kong)制任(ren)(ren)(ren)務(wu)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)量較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)PLC/PCC應(ying)用(yong)(yong)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)。圖(tu)(tu)(tu)1表示常規PLC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行(xing)模式，在(zai)(zai)(zai)該圖(tu)(tu)(tu)上(shang)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)(ren)務(wu)組(zu)合(he)(he)方式中(zhong)，整(zheng)個(ge)(ge)(ge)任(ren)(ren)(ren)務(wu)（A+B+C+D）被包含在(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)掃(sao)(sao)描時(shi)(shi)間為(wei)(wei)(wei)(wei)10ms的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)循(xun)環(huan)周(zhou)(zhou)期(qi)內(nei)(nei)，在(zai)(zai)(zai)該圖(tu)(tu)(tu)下部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)(ren)務(wu)組(zu)合(he)(he)方式中(zhong)，整(zheng)個(ge)(ge)(ge)任(ren)(ren)(ren)務(wu)（A+B+C）被包含在(zai)(zai)(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)掃(sao)(sao)描時(shi)(shi)間為(wei)(wei)(wei)(wei)8ms的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)循(xun)環(huan)周(zhou)(zhou)期(qi)內(nei)(nei)。可以看出，總的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)處(chu)理(li)周(zhou)(zhou)期(qi)為(wei)(wei)(wei)(wei)各(ge)任(ren)(ren)(ren)務(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)掃(sao)(sao)描時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)和(he)，程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)周(zhou)(zhou)而復(fu)始地循(xun)環(huan)執(zhi)行(xing)。

而(er)(er)PCC系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計方案(an)則(ze)完美地(di)解決了這一(yi)問題，與常規PLC相比較，PCC最大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點就在于(yu)其(qi)引入了類似大型(xing)計算機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Runtime定(ding)性分(fen)(fen)時(shi)(shi)(shi)多任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)操作系統理(li)念(nian)，并(bing)輔之以多樣化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)軟(ruan)件設計手(shou)段(duan)。由于(yu)實行(xing)分(fen)(fen)時(shi)(shi)(shi)多任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)行(xing)機(ji)制(zhi)(zhi)，應用(yong)程(cheng)序(xu)可以按(an)照工藝功能(neng)和(he)優先(xian)(xian)級(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不同(tong)分(fen)(fen)別(bie)設置成不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)和(he)不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)級(ji)別(bie)，并(bing)可根據(ju)要求(qiu)自行(xing)設定(ding)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)循環時(shi)(shi)(shi)間，使得應用(yong)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)循環周(zhou)(zhou)期(qi)與程(cheng)序(xu)長短無關，從(cong)而(er)(er)將應用(yong)程(cheng)序(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃描周(zhou)(zhou)期(qi)同(tong)真正外部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)周(zhou)(zhou)期(qi)區別(bie)開來，滿足了真正實時(shi)(shi)(shi)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，而(er)(er)且它可以在CPU運(yun)(yun)算能(neng)力(li)允許(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前提下，按(an)照用(yong)戶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際需求(qiu)而(er)(er)做相應調(diao)整（如圖2所示）。圖2表示PCC-定(ding)性分(fen)(fen)時(shi)(shi)(shi)多任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)操作系統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)行(xing)模(mo)式，按(an)照邏(luo)(luo)輯(ji)(ji)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和(he)壓(ya)力(li)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)分(fen)(fen)類組(zu)(zu)合（即圖3中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)系統模(mo)塊）控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。在該(gai)圖上部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)邏(luo)(luo)輯(ji)(ji)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)組(zu)(zu)合中，邏(luo)(luo)輯(ji)(ji)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)C、D被有機(ji)地(di)分(fen)(fen)布在間隔為(wei)5ms的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5個(ge)時(shi)(shi)(shi)間段(duan)中按(an)優先(xian)(xian)級(ji)順序(xu)先(xian)(xian)后(hou)執(zhi)(zhi)行(xing)，邏(luo)(luo)輯(ji)(ji)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)C、D執(zhi)(zhi)行(xing)時(shi)(shi)(shi)恰(qia)(qia)好壓(ya)力(li)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)A、B不執(zhi)(zhi)行(xing)，邏(luo)(luo)輯(ji)(ji)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)周(zhou)(zhou)期(qi)為(wei)20ms；在該(gai)圖下部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)組(zu)(zu)合中，壓(ya)力(li)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)A、B在每一(yi)個(ge)5 ms的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間間隔中均按(an)順序(xu)先(xian)(xian)后(hou)執(zhi)(zhi)行(xing)，壓(ya)力(li)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)A、B執(zhi)(zhi)行(xing)時(shi)(shi)(shi)恰(qia)(qia)好邏(luo)(luo)輯(ji)(ji)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)C、D不執(zhi)(zhi)行(xing)，壓(ya)力(li)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)周(zhou)(zhou)期(qi)為(wei)5ms。可以看(kan)出，各個(ge)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)是按(an)照分(fen)(fen)時(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)行(xing)模(mo)式執(zhi)(zhi)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，各分(fen)(fen)類任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)組(zu)(zu)合則(ze)按(an)照自己的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)周(zhou)(zhou)期(qi)（如邏(luo)(luo)輯(ji)(ji)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)20ms和(he)壓(ya)力(li)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5ms）周(zhou)(zhou)而(er)(er)復始地(di)循環執(zhi)(zhi)行(xing)，但壓(ya)力(li)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)優先(xian)(xian)級(ji)明顯高于(yu)邏(luo)(luo)輯(ji)(ji)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

基(ji)于分(fen)時(shi)(shi)多任(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)操(cao)作(zuo)系(xi)統(tong)，PCC的(de)(de)(de)(de)應用程序(xu)可(ke)分(fen)為多個(ge)(ge)獨立的(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)模(mo)塊(kuai)(kuai)，這(zhe)(zhe)樣(yang)就(jiu)給項目(mu)應用軟件的(de)(de)(de)(de)開發帶來了(le)很大的(de)(de)(de)(de)便利，因為這(zhe)(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)方便地按(an)控制(zhi)項目(mu)中(zhong)諸如數據采集、報警、PID調節運算、通信控制(zhi)等各(ge)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同功能要(yao)求，分(fen)別編制(zhi)出相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)程序(xu)模(mo)塊(kuai)(kuai)(任(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu))。這(zhe)(zhe)些模(mo)塊(kuai)(kuai)既(ji)各(ge)自獨立運行，而(er)其數據間又保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互關聯(lian)，它們(men)經過分(fen)步(bu)驟的(de)(de)(de)(de)獨立編制(zhi)并完成調試(shi)之后，一并下載至PCC的(de)(de)(de)(de)用戶程序(xu)存儲區中(zhong)，在(zai)該分(fen)時(shi)(shi)多任(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)操(cao)作(zuo)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)調度管理(li)下并行運行。在(zai)這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)多任(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)系(xi)統(tong)中(zhong)，根據不(bu)同任(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)對實時(shi)(shi)性能的(de)(de)(de)(de)不(bu)同需求，設(she)計人員(yuan)可(ke)以(yi)指(zhi)定(ding)(ding)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)優先等級并確(que)定(ding)(ding)它們(men)各(ge)自的(de)(de)(de)(de)循環周期，從(cong)而(er)實現確(que)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)分(fen)時(shi)(shi)多任(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)控制(zhi)。即便某個(ge)(ge)任(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)處于等待狀態，別的(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)也可(ke)繼續執行。這(zhe)(zhe)一系(xi)統(tong)特(te)點，可(ke)示于圖(tu)3中(zhong)。

這種多任(ren)務(wu)的運行機(ji)制，采用了(le)大型應(ying)用軟件的模(mo)塊(kuai)化(hua)程序設計思(si)想，帶來(lai)了(le)項目(mu)開(kai)發效率上的提高，有著常規PLC所無法比擬的靈活性。因為多任(ren)務(wu)的思(si)想使得各(ge)個(ge)任(ren)務(wu)模(mo)塊(kuai)的功(gong)能描述更趨清晰簡潔，用戶可以自(zi)行開(kai)發既具有自(zi)己特(te)點(dian)而又不乏通用性的獨(du)立功(gong)能模(mo)塊(kuai)，并將(jiang)其封裝以便于日后在其他應(ying)用場合中(zhong)重新使用。

2.3 強大的(de)(de)系統能力和極高的(de)(de)處(chu)理速度

（1）高性能、全開放、集成化的(de)CPU

貝加萊(lai)的(de)PCC主要(yao)包括2005、2003和(he)X20 CPU三個(ge)系(xi)(xi)列，由于(yu)其(qi)在網絡(luo)通信方面(mian)的(de)開放性和(he)結構(gou)上的(de)模塊化(hua)，這三種系(xi)(xi)列的(de)PCC在構(gou)成控制系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)方式和(he)規模上又(you)是十分(fen)靈活的(de)。貝加萊(lai)2007年推出的(de)X20系(xi)(xi)列PCC成為了高精(jing)度(du)機(ji)械自(zi)動化(hua)和(he)高可(ke)靠性過程自(zi)動化(hua)等復雜、靈活自(zi)動化(hua)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)通用選擇。

X20 CPU——新一代PCC的(de)(de)CPU，基于Intel X86 Processor技術(shu)，采用(yong)Runtime實時操作系(xi)統(tong)，秉承了(le)貝加萊PCC的(de)(de)定(ding)性(xing)分時多任務的(de)(de)控制特點，可采用(yong)符合(he)IEC61131-3標準(zhun)的(de)(de)多種工程編(bian)程語(yu)言以及Automation Basic、ANSI C兩種高級語(yu)言編(bian)程。

X20 CPU的主板集成了多種通信接口(kou)，包括RS232、標準(zhun)以(yi)太網接口(kou)TCP/IP、工業實時以(yi)太網接口(kou)Ethernet POWERLINK、2個USB。采用可插卡(ka)式的CF卡(ka)作為存儲介質。

X20 CPU是一款開放性極高的(de)(de)產品，通信(xin)模(mo)塊系列(lie)包括了(le)CAN、Ethernet POWERLINK、Profibus、DeviceNet、Modbus、RS485/422、RS232等，方便(bian)擴展(zhan)和兼容各種(zhong)市場上主(zhu)流的(de)(de)現場總線，體現其開放式的(de)(de)網絡架構。CP3486的(de)(de)主(zhu)板具(ju)有三個通信(xin)模(mo)塊接口。

（2）極高的系(xi)統響應速度

系統的(de)(de)(de)響應速度(du)不僅由(you)CPU決定，還與I/O數據的(de)(de)(de)傳(chuan)輸(shu)速率有關。PCC的(de)(de)(de)主CPU本身速度(du)極快(kuai)，同時還借用(yong)大(da)型計算機的(de)(de)(de)結構，采(cai)用(yong)I/O-Processor單獨(du)處理I/O數據傳(chuan)輸(shu)，采(cai)用(yong)DPR-Controller雙向(xiang)口控制(zhi)器負(fu)責網(wang)絡及系統的(de)(de)(de)管理。也就是說，一個PCC模塊(kuai)上有三個處理器，它們既各(ge)自獨(du)立(li)而又(you)相(xiang)互關聯，最大(da)限度(du)地提高了整(zheng)個系統的(de)(de)(de)速度(du)。

CP3486是(shi)X20 CPU系列中性(xing)能(neng)最高(gao)的(de)產品，采用了Intel Celeron 650 處理(li)(li)器(qi)及(ji)附加的(de)I/O 處理(li)(li)器(qi)和浮(fu)點處理(li)(li)器(qi)FPU。系統的(de)單(dan)步(bu)指令處理(li)(li)周(zhou)期最快(kuai)可達到0.01μs，單(dan)個工作任(ren)務循環(huan)周(zhou)期可達200μs，是(shi)當(dang)前(qian)世(shi)界上性(xing)能(neng)最強(qiang)、運算最快(kuai)的(de)PLC/PCCCPU之一。

快速的(de)I/O數據總(zong)線以及專(zhuan)家的(de)模(mo)塊結合，可以實現模(mo)擬信號50us的(de)示波器(qi)采(cai)集記錄功(gong)(gong)能，電能測(ce)量模(mo)塊可以實現電力系(xi)統中的(de)同期并(bing)網功(gong)(gong)能等專(zhuan)業的(de)功(gong)(gong)能。

（3）強大(da)的(de)數(shu)據(ju)通訊(xun)功能

PCC在(zai)(zai)遠程通(tong)信(xin)(xin)方面的(de)(de)(de)(de)(de)靈活性，是區別于(yu)常(chang)規PLC的(de)(de)(de)(de)(de)另一顯著標志，作為現場(chang)分(fen)布式(shi)控(kong)制(zhi)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)供應商之一，貝(bei)加萊(lai)為此提(ti)供了十分(fen)靈活多樣的(de)(de)(de)(de)(de)解決方案。用(yong)戶(hu)不僅可以(yi)(yi)(yi)采用(yong)貝(bei)加萊(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)獨有網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡協(xie)(xie)(xie)議，也可以(yi)(yi)(yi)方便地(di)與其他廠家的(de)(de)(de)(de)(de)PLC或(huo)其他工(gong)(gong)控(kong)設備通(tong)過主(zhu)(zhu)流各(ge)種(zhong)開放式(shi)現場(chang)總線的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡方案，如PROFIBUS，CAN，MODBUS等聯網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)通(tong)信(xin)(xin)，在(zai)(zai)一些特殊情況(kuang)下，PCC還為用(yong)戶(hu)提(ti)供了創建自定(ding)義協(xie)(xie)(xie)議的(de)(de)(de)(de)(de)幀(zhen)驅動（Frame drive）工(gong)(gong)具(ju)。特別值得(de)一提(ti)是Ethernet POWERLINK網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡協(xie)(xie)(xie)議，這(zhe)(zhe)是2001年(nian)貝(bei)加萊(lai)公司(si)當競(jing)爭對(dui)手還在(zai)(zai)討論(lun)實時(shi)工(gong)(gong)業以(yi)(yi)(yi)太(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)概念的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候，便在(zai)(zai)全球第一次推(tui)出(chu)實用(yong)化的(de)(de)(de)(de)(de)實時(shi)工(gong)(gong)業以(yi)(yi)(yi)太(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)絡，這(zhe)(zhe)也是全球第一個開放的(de)(de)(de)(de)(de)安全級（SIL3）實時(shi)工(gong)(gong)業以(yi)(yi)(yi)太(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)。2007年(nian)初該公司(si)又發(fa)布了千(qian)兆(zhao)級實時(shi)工(gong)(gong)業以(yi)(yi)(yi)太(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)(wang)Ethernet POWERLINK（如圖4所示）。由于(yu)具(ju)備這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)技術優(you)勢，PCC常(chang)常(chang)能輕(qing)松(song)地(di)實現與各(ge)種(zhong)不同(tong)產(chan)品，不同(tong)通(tong)信(xin)(xin)協(xie)(xie)(xie)議的(de)(de)(de)(de)(de)高效互(hu)聯。

2.4軟(ruan)件(jian)的集(ji)成開(kai)(kai)發環(huan)境(jing)及(ji)靈活的軟(ruan)件(jian)開(kai)(kai)發方式（1）集(ji)成化(hua)軟(ruan)件(jian)開(kai)(kai)發工(gong)具AutomationStudio

PCC的(de)(de)編程(cheng)(cheng)組(zu)態(tai)軟件(jian)(jian)采用AutomationStudio集(ji)成(cheng)(cheng)化(hua)軟件(jian)(jian)工(gong)具，基(ji)于同(tong)一個軟件(jian)(jian)平臺，全部解決(jue)整個自動化(hua)項(xiang)目(mu)的(de)(de)集(ji)成(cheng)(cheng)。在該軟件(jian)(jian)平臺中同(tong)時集(ji)成(cheng)(cheng)了觸摸(mo)屏畫(hua)面組(zu)態(tai)、PCC編程(cheng)(cheng)調試、伺服(fu)驅動器編程(cheng)(cheng)、離線與在線仿(fang)真測(ce)試等豐富的(de)(de)軟件(jian)(jian)開發(fa)功能(neng)，從(cong)而可(ke)以大(da)大(da)地提高項(xiang)目(mu)的(de)(de)開發(fa)效率。

（2）靈活的軟件開發(fa)方式

PCC的(de)(de)編程(cheng)(cheng)(cheng)器采用普通PC機，配以(yi)一套功能強大的(de)(de)集成化軟件(jian)開發(fa)(fa)工具AutomationStudio。除編制和組(zu)態應用程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)以(yi)外，它還(huan)能為工程(cheng)(cheng)(cheng)師提(ti)供源(yuan)程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)級的(de)(de)單(dan)步、斷(duan)點(dian)、單(dan)周期及PCC在(zai)線錯誤自診(zhen)斷(duan)等多種形(xing)式的(de)(de)調試手段(duan)，使應用程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)的(de)(de)開發(fa)(fa)十分(fen)靈活便捷。另外，通過開發(fa)(fa)軟件(jian)包所(suo)提(ti)供的(de)(de)多種函數，用戶可(ke)在(zai)短時間內(nei)編制出高(gao)效而復雜的(de)(de)控制程(cheng)(cheng)(cheng)序(xu)。

一個項目(mu)中(zhong)的(de)(de)各(ge)項軟(ruan)件任務可(ke)以由(you)不(bu)(bu)同的(de)(de)程序(xu)(xu)員(yuan)分(fen)別(bie)編(bian)(bian)制，各(ge)程序(xu)(xu)員(yuan)基(ji)于(yu)共同的(de)(de)約定，可(ke)以靈活(huo)地選用(yong)不(bu)(bu)同的(de)(de)編(bian)(bian)程語(yu)(yu)言，這就(jiu)意味(wei)著(zhu)不(bu)(bu)僅在常規PLC上一直為(wei)人們所熟悉的(de)(de)梯形圖、指令表(biao)、順(shun)序(xu)(xu)功(gong)能(neng)(neng)圖、功(gong)能(neng)(neng)塊圖和結構化文本(ben)(ben)等(deng)符(fu)合(he)IEC61131-3標準的(de)(de)工程語(yu)(yu)言可(ke)以在PCC上繼續沿用(yong)，而且程序(xu)(xu)員(yuan)還(huan)可(ke)采(cai)用(yong)更為(wei)高效的(de)(de)高級語(yu)(yu)言，比如(ru)(ru)ANSI C 和Automation Basic，并可(ke)以在同一個項目(mu)中(zhong)同時采(cai)用(yong)多種語(yu)(yu)言混合(he)編(bian)(bian)程，從而較易(yi)實(shi)現復(fu)雜(za)的(de)(de)數學(xue)運算功(gong)能(neng)(neng)和過程控制算法。而且所有這些(xie)編(bian)(bian)程語(yu)(yu)言，PCC都采(cai)用(yong)“符(fu)號變(bian)量(liang)”來(lai)標識(shi)外(wai)部(bu)I/O通(tong)道及內部(bu)寄(ji)存器(qi)單(dan)元(例如(ru)(ru)用(yong)戶(hu)可(ke)用(yong)motor_run來(lai)代(dai)表(biao)某開關量(liang)輸(shu)(shu)出通(tong)道，button_down代(dai)表(biao)某開關量(liang)輸(shu)(shu)入(ru)通(tong)道)。這樣，軟(ruan)件開發人員(yuan)毋(wu)需(xu)熟知PCC內部(bu)的(de)(de)硬(ying)件資源分(fen)布，而只(zhi)須(xu)集(ji)中(zhong)精力(li)于(yu)項目(mu)本(ben)(ben)身的(de)(de)工藝(yi)需(xu)求，即(ji)可(ke)迅速編(bian)(bian)制出結構清晰功(gong)能(neng)(neng)明確的(de)(de)控制程序(xu)(xu)來(lai)。

2.5 高可靠性和易移植性

（1）高可靠性

PCC具有極高(gao)的可(ke)靠性，平均(jun)無故障時間MTBF達(da)到(dao)50萬(wan)小時（相當于(yu)57年）以(yi)上(shang)，屬于(yu)免維護產(chan)品，明顯高(gao)于(yu)一般的PLC和IPC（市場上(shang)最(zui)好的PLC硬(ying)件平均(jun)無故障時間MTBF通(tong)常為(wei)30萬(wan)小時）。

（2）可(ke)移植性強

在(zai)不(bu)同(tong)(tong)系(xi)列、不(bu)同(tong)(tong)型(xing)號的(de)PCC上所(suo)編制的(de)程序，都可(ke)以不(bu)用(yong)修改源碼本身，而直接移植到另外的(de)PCC系(xi)列或者類型(xing)上。這是(shi)因為貝加(jia)萊所(suo)有(you)的(de)PCC硬(ying)件平臺(tai)都基于相同(tong)(tong)的(de)操(cao)作系(xi)統(tong)內核，而且采用(yong)標(biao)簽(qian)變量關(guan)聯(lian)的(de)編程方式，所(suo)以用(yong)戶在(zai)編程時不(bu)需(xu)(xu)要(yao)(yao)過多關(guan)注實際的(de)硬(ying)件I/O映射關(guan)系(xi)（只需(xu)(xu)要(yao)(yao)將各個標(biao)簽(qian)名分別映射到相關(guan)的(de)I/O通道上），而把主要(yao)(yao)注意力(li)集中在(zai)工藝(yi)算(suan)法(fa)本身。

總結

PCC作(zuo)為一(yi)種可(ke)編程計算機控制(zhi)器，是專(zhuan)為在工(gong)業(ye)環境下(xia)應用而(er)設計的(de)(de)(de)，它既是一(yi)種新型的(de)(de)(de)定(ding)性(xing)分時多任(ren)務PLC，又是一(yi)種模塊化(hua)插裝結(jie)構的(de)(de)(de)IPC或PC-Based。不但具備傳統PLC的(de)(de)(de)所(suo)有(you)功(gong)(gong)能(neng)(neng)，同(tong)時融合了最新的(de)(de)(de)IT網絡技術和可(ke)選(xuan)擇的(de)(de)(de)高級(ji)語言編程環境，具有(you)更強(qiang)大(da)的(de)(de)(de)數學運算能(neng)(neng)力、網絡通(tong)信能(neng)(neng)力、抗干(gan)擾能(neng)(neng)力和控制(zhi)能(neng)(neng)力，從而(er)代表了PLC的(de)(de)(de)發展方向，具有(you)更高的(de)(de)(de)可(ke)靠(kao)性(xing)、更強(qiang)大(da)的(de)(de)(de)功(gong)(gong)能(neng)(neng)和更廣泛的(de)(de)(de)適用性(xing)。

為了順應PLC、IPC及DCS技術相(xiang)互(hu)融合相(xiang)互(hu)促進的(de)工(gong)業自(zi)動化發展潮流。貝加萊的(de)PCC攜其DCS APROL和工(gong)業計算機Automation PC，已越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛地進入各類工(gong)業應用領域(yu)，并日益顯露出其不可低估的(de)發展潛力。