盡管現在的高性能工業測量及控制技術都致力于提高系統的效率和流量，但是設備工程師的預算有限。事實上，ARC咨詢集團的研究結果表明，在1997年到2002年五年間，工業界的設備支出費占收益比降低了約3%。在紙漿、造紙和金屬等競爭激烈的市場，該比例的降幅達8.7%。目前唯一增長的只有半導體和公用事業，分別增加了1.3%和0.4%。

由于工廠降低成本，縮減系統升級經費，工程師需要在提高設備性能的同時降低成本。很多廠家成功地實施了被稱作“局部優化”的策略，他們有效利用新技術，突破瓶頸，提高效率。他們采用可編程自動化控制器的新型控制器，高速收集信號，以進行更復雜的分析。

PAC將PC的處理能力、數據收集速度和通訊功能與PLC的可靠性和小型化結合在一起。使用PAC作為主控制器的設備，可集成更多功能，如運動、視覺、高速I/O及企業級通訊，很多工廠工程師們可使用PAC彌補現有系統的不足，如果用如下三種常用的簡單方法在現有控制系統中增加PAC，可實現更高級的I/O、處理及通訊性能。

如果可以設計一個單獨的系統與現有控制系統并行操作，增加PAC是最直接的。由于驗證和培訓都會增加絕大多數系統的升級成本，因此增加一個不影響主要控制操作的新系統是最佳方案，特別是在大型工藝控制系統或FDA驗證系統。

在這些產品中，最通用的方法是，工程師無需將PAC與現有工廠設備相連，即可完成設計和安裝，比如在造紙廠造紙機器上安裝PAC。盡管造紙廠工程師使用分散控制系統(DCS)控制造紙機器，如果某個機器出現斷紙問題，工廠就會受到影響。

圖1： 1997至2002年，支出收益比降低了2.9%。

他們需要一種類似“飛行記錄儀”的方法收集記錄機器的數據，以分析斷紙的原因。改造現有DCS是不可行的，因為從技術角度來說，DCS不可能在這樣高的速度下收集記錄數據，而且改變DCS還會影響其它工藝。造紙廠工程師們決定安裝PAC，將從磁盤收集記錄的數據傳到控制器的CompactFlash上。出現斷紙問題后，工程師可用FTP方式將數據文件傳送到計算機上，分析斷紙的情況，查找原因。第二個常用方法是在現有控制系統中增加PAC，用PAC執行高級處理，進行正誤判斷。PAC還可使用簡單數字輸入與PLC進行通訊。，因為在大多數PLC系統中，很容易增加數字輸入和邏輯元件，因此這種設計易于實現。當PAC執行高速采集和分析時，工程師通常采用這種方法，如監視水壓和振動。

比如，如果工程師需要監視旋轉設備的振動問題。它們使用具有高速采集的PAC監視電機驅動軸兩個軸的振動情況。PAC會根據加速儀的測量結果，確定信號的頻率范圍。將當前的頻率與已知的極限值相比，PAC確定系統是否需要維護或者關機。PAC通過內置網絡服務器和OPC連接將相關信息傳送到工程師和管理人員。如果振動會危害機器，PAC會將數字輸出信號輸送到PLC控制系統。這樣，工程師可在增加基于PAC傳感器測量的復雜性分析功能的同時保護系統，還可使用PCL集成的現有關機程序。

第三種方式就是在PLC系統中增加PAC，使用標準通訊總線，如Modbus、DeviceNet、PROFIBUS、CANopen、Modbus TCP或EthernetIP。大多數現代PLC系統已經在控制器間集成了一些通訊總線。工程師們可利用PAC的內置串行和以太網接口及可選的插入式通訊模塊，以方便在系統中增加控制器。對于一些使用不兼容的總線的PLC，可使用外部網關解決該問題。外部網關將數據從一個網絡映射到另一種類型的網絡。比如，工程師可以利用網關將DeviceNet設備連接到PROFIBUS網絡，或者將Modbus TCP控制器與ControlNet網絡相連。

工程師們曾利用網關在使用傳送帶的切削機器控制系統中增加PAC。饋送材料的體積形狀變化都很大，這樣切削機器不易處理。為了提高質量，工程師需要實時調整下位機以控制切削速度。盡管工程師們多年一直靠視覺進行質量監控，PAC視覺功能可運行更高級的算法，并作出正確的決策。他們可使用基于視覺的PAC測量源材料，計算切削機器的相應參數。他們將下位機PLC設置為通過EthernetIP通訊。由于PAC系統可通過Modbus TCP通訊，這樣工程師們可使用網關將Modbus TCP數據映射到EthernetIP。在集成了PAC的新系統中，基于視覺的PAC計算合適的切削機器速度，將信息通過網關傳遞給PLC以調整切削速度，避免堵塞。

通過PAC的高級I/O、處理、通訊功能，工程師們可為現有系統增加新技術。PAC提供了增加高級I/O、高級處理和高級通訊的途徑，其中包括運動、視覺、高速采集、以及需要特殊信號調節的信號，如電子功率測量、應力、LVDT和振動。

PAC采用強大的浮點處理器，可實現復雜的分析及控制，它可直接將信息連至SQL數據庫或網頁中，實現與企業信息網的連接。盡管預算縮減，工廠工程師還可利于PAC在現有設備中集成高級I/O、處理和通訊功能，提高現有DCS和PLC系統的效率。

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