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概念

PCC（Programmable Computer Controller，即(ji)可(ke)編程計算(suan)機控制器）是一種融合了傳統的(de)PLC和IPC的(de)優點，具有獨特理念的(de)模塊(kuai)化控制裝置。

推出背景

可編程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)器PLC和(he)工業計(ji)算機IPC已先后推出多(duo)年(nian)，它們在(zai)各自不同的(de)應(ying)用場合已獲得了十分廣泛的(de)應(ying)用。在(zai)多(duo)年(nian)的(de)應(ying)用實(shi)踐中，PLC運算/處理能力不強、實(shi)時(shi)性(xing)、開放(fang)性(xing)較差(cha)和(he)IPC可靠性(xing)及可擴展性(xing)相對較差(cha)的(de)缺點(dian)已逐漸暴(bao)露(lu)出來，尋(xun)求一種性(xing)能更(geng)為優(you)良(liang)的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)器已成(cheng)為各類工業用戶的(de)迫(po)切需(xu)求，1994年(nian)由奧地利貝加萊(lai)公司推出的(de)PCC融(rong)合了傳(chuan)統的(de)PLC和(he)IPC的(de)優(you)點(dian)，既具有PLC的(de)高可靠性(xing)和(he)易擴展性(xing)，又有著IPC的(de)強大運算/處理能力和(he)較高的(de)實(shi)時(shi)性(xing)及開放(fang)性(xing)。

PCC作為(wei)新(xin)一代的(de)(de)可(ke)編程控制(zhi)器(qi)，比(bi)傳統的(de)(de)PLC具有更強大的(de)(de)處理(li)能力和更高的(de)(de)實時(shi)性；軟件功能強大，其(qi)可(ke)靠性和環(huan)境適(shi)應能力又大大優于(yu)PC-Based。

經過十(shi)多(duo)年的(de)(de)發展和應用(yong)，PCC已成(cheng)為(wei)(wei)當前工業(ye)控制器發展的(de)(de)新方向之一，以PCC作(zuo)為(wei)(wei)控制系統(tong)核心的(de)(de)方案(an)正逐(zhu)漸成(cheng)為(wei)(wei)工業(ye)自動化系統(tong)配置的(de)(de)一種新格局(ju)。

特點及優勢

2.1硬件方面的特點

在硬件結構方面(mian)，PCC的(de)(de)特點是很明顯的(de)(de)，它(ta)兼具了(le)PC機采用高性能CPU及(ji)大容量存儲單元和PLC采用模(mo)塊式結構的(de)(de)優(you)點。

（1）模(mo)塊式(shi)的插裝(zhuang)結構，可帶電插拔(ba)

PCC具有全模塊式的(de)插(cha)裝結構，在(zai)(zai)工(gong)業現場可以安(an)全、方便地帶(dai)電(dian)插(cha)拔(ba)；PCC的(de)CPU和I/O模塊結構緊湊，體積(ji)小巧(qiao)，接(jie)線端子密集，而且在(zai)(zai)模塊供電(dian)及工(gong)作(zuo)狀態顯示等(deng)諸多方面有著完善、精(jing)巧(qiao)的(de)設計。

（2）其CPU具(ju)有多(duo)處(chu)理器結(jie)構并配(pei)備了大(da)容量存(cun)儲(chu)單元

PCC除了其(qi)高(gao)性能的主(zhu)CPU以外(wai)，通常(chang)還配置了另外(wai)兩個處(chu)(chu)理(li)器(qi)（包括I/O處(chu)(chu)理(li)器(qi)和DPR控制器(qi)），即一(yi)個PCC的CPU模塊上有三(san)個處(chu)(chu)理(li)器(qi)，這就最大(da)限度(du)地提高(gao)了系統的處(chu)(chu)理(li)能力。

在其核(he)心的(de)運算(suan)模塊內部，PCC為其CPU配備了(le)(le)數倍于常規PLC的(de)大容量存儲單元(100K-64MB)，這無疑為功能強大的(de)系統(tong)軟(ruan)件和應(ying)用軟(ruan)件提供了(le)(le)有效的(de)硬件支持。

PCC采用可插卡式的CF卡作為(wei)存(cun)儲介質，最大(da)存(cun)儲容量可達8GB。

（3）配備了多(duo)種專用模(mo)塊和(he)功能模(mo)塊

PCC為(wei)工業現場的(de)(de)(de)各種信(xin)(xin)(xin)號和應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供(gong)了許多專用(yong)(yong)模(mo)塊(kuai)和功能模(mo)塊(kuai)，如溫度、張力(li)、步進電機驅動、示波(bo)器、鼓(gu)序列(lie)發生器信(xin)(xin)(xin)號、增量(liang)(liang)式脈(mo)沖(chong)編碼信(xin)(xin)(xin)號、稱(cheng)重信(xin)(xin)(xin)號和超聲波(bo)信(xin)(xin)(xin)號、電力(li)測量(liang)(liang)與并網(wang)同步、PWM輸(shu)出等(deng)。它們將(jiang)各種形式的(de)(de)(de)現場信(xin)(xin)(xin)號十分方便地接(jie)入以PCC為(wei)核心的(de)(de)(de)數(shu)(shu)字控制系統中，用(yong)(yong)戶可(ke)按(an)需要對應(ying)用(yong)(yong)系統的(de)(de)(de)I/O通(tong)道進行數(shu)(shu)十點、數(shu)(shu)百點乃至(zhi)數(shu)(shu)千點的(de)(de)(de)擴展與聯網(wang)。PCC的(de)(de)(de)所有(you)數(shu)(shu)字量(liang)(liang)輸(shu)入端(duan)(duan)都經過了光電耦合隔(ge)離，模(mo)擬量(liang)(liang)輸(shu)入端(duan)(duan)也都經過了RC濾波(bo)處理(li)，因(yin)此它具(ju)有(you)很好的(de)(de)(de)抗電磁干(gan)擾能力(li)。

在PCC模(mo)塊(kuai)內(nei)部，CPU的數(shu)據總線(xian)與I/O總線(xian)分離，并配置有獨立的I/O處(chu)理器。主CPU內(nei)含有一個獨立的時(shi)間(jian)處(chu)理單元TPU (Time Processing Unit )，在不(bu)增(zeng)加CPU負荷(he)的前提下高速處(chu)理簡單或復雜的定時(shi)任(ren)務，其基準計時(shi)頻率(lv)可高達6.29MHz，因此被(bei)廣泛應用于頻率(lv)、相位測量及(ji)PWM（脈寬調(diao)制）等要求(qiu)極(ji)高精度的時(shi)間(jian)處(chu)理場合中(zhong)。

此外，CPU的主板集(ji)成了多(duo)種通(tong)(tong)信(xin)(xin)接口，PCC還是(shi)一(yi)款開放性極高的產品，配置了多(duo)種通(tong)(tong)信(xin)(xin)模塊。

（4）以專用模塊的(de)方式對(dui)高精度運(yun)動控制(zhi)功能和智能溫度控制(zhi)功能進行集成

運動(dong)控(kong)制(zhi)(zhi)功能：高(gao)(gao)速編碼計(ji)數、速度(du)(du)和(he)(he)(he)(he)位(wei)置補償(chang)、電子齒輪(lun)傳動(dong)、凸輪(lun)仿形、多(duo)(duo)軸(zhou)插(cha)補、CNC技術、飛鋸等(deng)；溫度(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)模塊：傳感器直接接入，每50ms處(chu)理(li)(li)一(yi)個(ge)PID調(diao)節回路，帶自校正PID調(diao)節和(he)(he)(he)(he)參數整(zheng)定功能。2.2采用(yong)多(duo)(duo)任(ren)務(wu)(wu)操(cao)作系(xi)統(tong)和(he)(he)(he)(he)多(duo)(duo)樣化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)軟件設計(ji)常規的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PLC大(da)多(duo)(duo)采用(yong)單任(ren)務(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)鐘掃(sao)(sao)描或監控(kong)程(cheng)(cheng)(cheng)序來(lai)(lai)處(chu)理(li)(li)程(cheng)(cheng)(cheng)序本(ben)身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)邏(luo)輯運算指令及(ji)對(dui)外部(bu)I/O通(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)狀態采集與刷(shua)新(xin)，整(zheng)個(ge)應(ying)(ying)用(yong)程(cheng)(cheng)(cheng)序被包(bao)含(han)在(zai)一(yi)個(ge)循(xun)(xun)環(huan)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)內(nei)（如(ru)圖1所示(shi)）。但(dan)在(zai)一(yi)個(ge)控(kong)制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)中，雖然有一(yi)些工藝量對(dui)實(shi)時(shi)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)很高(gao)(gao)，但(dan)同時(shi)卻有更多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝量對(dui)實(shi)時(shi)性沒(mei)有特殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，如(ru)果(guo)采用(yong)同樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)刷(shua)新(xin)速度(du)(du)來(lai)(lai)處(chu)理(li)(li)它們其(qi)實(shi)是(shi)對(dui)系(xi)統(tong)資(zi)源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)浪費(fei)，而且循(xun)(xun)環(huan)掃(sao)(sao)描的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行機制(zhi)(zhi)也導致了系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)(li)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)主要(yao)取決于應(ying)(ying)用(yong)程(cheng)(cheng)(cheng)序的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小，如(ru)程(cheng)(cheng)(cheng)序復雜龐大(da)，掃(sao)(sao)描周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)就(jiu)必然加(jia)長(chang)，這無疑(yi)是(shi)與I/O通(tong)道(dao)(dao)對(dui)高(gao)(gao)實(shi)時(shi)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)相(xiang)違(wei)背的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)圖1和(he)(he)(he)(he)圖2中，A和(he)(he)(he)(he)B為壓(ya)力控(kong)制(zhi)(zhi)（回路控(kong)制(zhi)(zhi)）任(ren)務(wu)(wu)，它們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描時(shi)間分別(bie)為1ms和(he)(he)(he)(he)2ms；而C和(he)(he)(he)(he)D為邏(luo)輯控(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)務(wu)(wu)，它們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃(sao)(sao)描時(shi)間分別(bie)為5ms和(he)(he)(he)(he)2ms。看來(lai)(lai)這是(shi)一(yi)個(ge)邏(luo)輯控(kong)制(zhi)(zhi)任(ren)務(wu)(wu)程(cheng)(cheng)(cheng)序量較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)PLC/PCC應(ying)(ying)用(yong)程(cheng)(cheng)(cheng)序。圖1表示(shi)常規PLC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運行模式，在(zai)該圖上部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)務(wu)(wu)組合方式中，整(zheng)個(ge)任(ren)務(wu)(wu)（A+B+C+D）被包(bao)含(han)在(zai)一(yi)個(ge)掃(sao)(sao)描時(shi)間為10ms的(de)(de)(de)(de)(de)(de)循(xun)(xun)環(huan)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)內(nei)，在(zai)該圖下(xia)部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)務(wu)(wu)組合方式中，整(zheng)個(ge)任(ren)務(wu)(wu)（A+B+C）被包(bao)含(han)在(zai)一(yi)個(ge)掃(sao)(sao)描時(shi)間為8ms的(de)(de)(de)(de)(de)(de)循(xun)(xun)環(huan)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)內(nei)。可以(yi)看出，總的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)程(cheng)(cheng)(cheng)序處(chu)理(li)(li)周(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)為各任(ren)務(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)(cheng)序掃(sao)(sao)描時(shi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)和(he)(he)(he)(he)，程(cheng)(cheng)(cheng)序周(zhou)(zhou)(zhou)而復始(shi)地(di)循(xun)(xun)環(huan)執行。

而(er)(er)PCC系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)(she)計方(fang)案則完美地解決(jue)了這一(yi)問題，與常規(gui)PLC相比較，PCC最大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點就(jiu)在于其引入了類(lei)似(si)大型計算機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Runtime定(ding)性分(fen)時(shi)(shi)多任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)操(cao)(cao)作(zuo)系(xi)統(tong)(tong)理(li)念，并輔之以(yi)多樣化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)軟件(jian)設(she)(she)計手段。由于實(shi)行(xing)(xing)(xing)分(fen)時(shi)(shi)多任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)機制(zhi)，應(ying)用(yong)程序(xu)(xu)可以(yi)按(an)照(zhao)(zhao)工(gong)藝功(gong)能和(he)(he)(he)優先(xian)級的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同分(fen)別設(she)(she)置成不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)(he)(he)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)級別，并可根據要求自行(xing)(xing)(xing)設(she)(she)定(ding)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)循(xun)(xun)環時(shi)(shi)間(jian)(jian)，使得應(ying)用(yong)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)循(xun)(xun)環周(zhou)(zhou)期與程序(xu)(xu)長短無關，從而(er)(er)將(jiang)應(ying)用(yong)程序(xu)(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)掃描周(zhou)(zhou)期同真正(zheng)外部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)周(zhou)(zhou)期區別開(kai)來，滿(man)足(zu)了真正(zheng)實(shi)時(shi)(shi)控(kong)(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求，而(er)(er)且它(ta)可以(yi)在CPU運(yun)(yun)(yun)算能力(li)允許的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前提下(xia)，按(an)照(zhao)(zhao)用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)際需求而(er)(er)做相應(ying)調整（如圖(tu)2所示(shi)）。圖(tu)2表(biao)示(shi)PCC-定(ding)性分(fen)時(shi)(shi)多任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)操(cao)(cao)作(zuo)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)模(mo)式，按(an)照(zhao)(zhao)邏(luo)輯(ji)(ji)控(kong)(kong)制(zhi)和(he)(he)(he)壓力(li)控(kong)(kong)制(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)分(fen)類(lei)組合(he)（即圖(tu)3中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)模(mo)塊）控(kong)(kong)制(zhi)。在該圖(tu)上部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)邏(luo)輯(ji)(ji)控(kong)(kong)制(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)組合(he)中，邏(luo)輯(ji)(ji)控(kong)(kong)制(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)C、D被(bei)有(you)機地分(fen)布(bu)在間(jian)(jian)隔(ge)為(wei)5ms的(de)(de)(de)(de)(de)(de)5個(ge)時(shi)(shi)間(jian)(jian)段中按(an)優先(xian)級順序(xu)(xu)先(xian)后執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)，邏(luo)輯(ji)(ji)控(kong)(kong)制(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)C、D執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)時(shi)(shi)恰好壓力(li)控(kong)(kong)制(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)A、B不(bu)(bu)執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)，邏(luo)輯(ji)(ji)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)理(li)周(zhou)(zhou)期為(wei)20ms；在該圖(tu)下(xia)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)控(kong)(kong)制(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)組合(he)中，壓力(li)控(kong)(kong)制(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)A、B在每一(yi)個(ge)5 ms的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔(ge)中均按(an)順序(xu)(xu)先(xian)后執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)，壓力(li)控(kong)(kong)制(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)A、B執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)時(shi)(shi)恰好邏(luo)輯(ji)(ji)控(kong)(kong)制(zhi)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)C、D不(bu)(bu)執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)，壓力(li)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)理(li)周(zhou)(zhou)期為(wei)5ms。可以(yi)看出，各個(ge)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)是按(an)照(zhao)(zhao)分(fen)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)模(mo)式執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，各分(fen)類(lei)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)組合(he)則按(an)照(zhao)(zhao)自己的(de)(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)(chu)理(li)周(zhou)(zhou)期（如邏(luo)輯(ji)(ji)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)20ms和(he)(he)(he)壓力(li)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)5ms）周(zhou)(zhou)而(er)(er)復始地循(xun)(xun)環執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)(xing)(xing)，但壓力(li)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優先(xian)級明(ming)顯高(gao)于邏(luo)輯(ji)(ji)任(ren)(ren)(ren)(ren)(ren)務(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

基(ji)于分(fen)時(shi)多任(ren)(ren)(ren)務(wu)操(cao)作系(xi)(xi)統(tong)，PCC的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)程(cheng)(cheng)序可(ke)(ke)分(fen)為多個(ge)獨立(li)的(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)(ren)務(wu)模(mo)塊(kuai)，這樣(yang)就給項目應(ying)用(yong)軟件的(de)(de)(de)(de)開發帶來(lai)了很大(da)的(de)(de)(de)(de)便利，因(yin)為這樣(yang)可(ke)(ke)以方便地按(an)控(kong)(kong)(kong)(kong)制項目中諸如(ru)數據采(cai)集、報警、PID調(diao)節運(yun)算(suan)、通信控(kong)(kong)(kong)(kong)制等(deng)(deng)各部分(fen)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)功能要求，分(fen)別(bie)編制出相應(ying)的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)(kong)(kong)制程(cheng)(cheng)序模(mo)塊(kuai)(任(ren)(ren)(ren)務(wu))。這些模(mo)塊(kuai)既各自獨立(li)運(yun)行(xing)，而(er)其數據間又(you)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)相互關聯，它(ta)們(men)經過分(fen)步驟的(de)(de)(de)(de)獨立(li)編制并完(wan)成調(diao)試(shi)之后(hou)，一(yi)并下載至PCC的(de)(de)(de)(de)用(yong)戶程(cheng)(cheng)序存儲區中，在該分(fen)時(shi)多任(ren)(ren)(ren)務(wu)操(cao)作系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)調(diao)度(du)管理下并行(xing)運(yun)行(xing)。在這個(ge)多任(ren)(ren)(ren)務(wu)系(xi)(xi)統(tong)中，根據不(bu)同(tong)任(ren)(ren)(ren)務(wu)對實時(shi)性能的(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)需求，設計人員可(ke)(ke)以指(zhi)定(ding)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)優先等(deng)(deng)級(ji)并確定(ding)它(ta)們(men)各自的(de)(de)(de)(de)循環周(zhou)期，從而(er)實現確定(ding)的(de)(de)(de)(de)分(fen)時(shi)多任(ren)(ren)(ren)務(wu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制。即(ji)便某(mou)個(ge)任(ren)(ren)(ren)務(wu)處于等(deng)(deng)待狀態，別(bie)的(de)(de)(de)(de)任(ren)(ren)(ren)務(wu)也可(ke)(ke)繼續執行(xing)。這一(yi)系(xi)(xi)統(tong)特點(dian)，可(ke)(ke)示于圖3中。

這種多任(ren)務的(de)運行機制，采用(yong)了(le)(le)大型應用(yong)軟件的(de)模塊(kuai)化程(cheng)序設計思想，帶(dai)來了(le)(le)項目(mu)開發效率(lv)上的(de)提高，有著(zhu)常(chang)規PLC所無法比擬(ni)的(de)靈活性(xing)。因為多任(ren)務的(de)思想使得各個任(ren)務模塊(kuai)的(de)功(gong)(gong)能描(miao)述更(geng)趨清(qing)晰簡(jian)潔，用(yong)戶可以自行開發既具有自己特(te)點(dian)而又(you)不乏通用(yong)性(xing)的(de)獨(du)立功(gong)(gong)能模塊(kuai)，并將其封裝以便于日后在(zai)其他應用(yong)場(chang)合中(zhong)重(zhong)新使用(yong)。

2.3 強大的系統(tong)能力和極高的處理速度

（1）高(gao)性能、全開(kai)放、集成化的(de)CPU

貝加(jia)萊(lai)的(de)(de)(de)PCC主要(yao)包(bao)括2005、2003和(he)(he)X20 CPU三個(ge)系列(lie)，由于其在網絡通信方(fang)面的(de)(de)(de)開放性和(he)(he)結構上(shang)的(de)(de)(de)模塊化，這三種系列(lie)的(de)(de)(de)PCC在構成(cheng)控制系統的(de)(de)(de)方(fang)式和(he)(he)規模上(shang)又是十分靈活的(de)(de)(de)。貝加(jia)萊(lai)2007年推出的(de)(de)(de)X20系列(lie)PCC成(cheng)為了高精度機械自(zi)動(dong)化和(he)(he)高可靠(kao)性過程自(zi)動(dong)化等復雜、靈活自(zi)動(dong)化系統的(de)(de)(de)通用選擇。

X20 CPU——新一代PCC的CPU，基(ji)于Intel X86 Processor技術(shu)，采(cai)(cai)用(yong)Runtime實時(shi)操作系統，秉承了貝加萊PCC的定性分時(shi)多任(ren)務的控制特點(dian)，可采(cai)(cai)用(yong)符(fu)合IEC61131-3標準的多種(zhong)工(gong)程編(bian)程語(yu)言(yan)以及(ji)Automation Basic、ANSI C兩種(zhong)高級(ji)語(yu)言(yan)編(bian)程。

X20 CPU的主(zhu)板(ban)集成了多種通信接(jie)(jie)口(kou)，包(bao)括RS232、標準以(yi)(yi)太網接(jie)(jie)口(kou)TCP/IP、工業(ye)實時以(yi)(yi)太網接(jie)(jie)口(kou)Ethernet POWERLINK、2個USB。采用可插(cha)卡式的CF卡作為存儲介質。

X20 CPU是一(yi)款開放(fang)性極高的產品(pin)，通(tong)信模(mo)塊系列包括了(le)CAN、Ethernet POWERLINK、Profibus、DeviceNet、Modbus、RS485/422、RS232等，方便擴展和兼容各種市場上主流(liu)的現場總線，體現其(qi)開放(fang)式(shi)的網絡架構。CP3486的主板具有三個(ge)通(tong)信模(mo)塊接(jie)口。

（2）極高的系統響應速度

系統(tong)的響(xiang)應速度(du)不(bu)僅由CPU決(jue)定，還與I/O數據的傳(chuan)輸速率有關(guan)。PCC的主(zhu)CPU本身速度(du)極快，同時還借(jie)用大型計算機的結構(gou)，采(cai)用I/O-Processor單(dan)獨處(chu)理(li)(li)I/O數據傳(chuan)輸，采(cai)用DPR-Controller雙向口(kou)控(kong)制器(qi)負責(ze)網絡及系統(tong)的管理(li)(li)。也就是說，一個(ge)PCC模塊上有三(san)個(ge)處(chu)理(li)(li)器(qi)，它們既(ji)各自獨立而(er)又(you)相互(hu)關(guan)聯，最大限度(du)地提(ti)高了整個(ge)系統(tong)的速度(du)。

CP3486是X20 CPU系(xi)(xi)列中(zhong)性能最(zui)(zui)高的產品(pin)，采(cai)用了Intel Celeron 650 處(chu)理(li)器及(ji)附加的I/O 處(chu)理(li)器和(he)浮點處(chu)理(li)器FPU。系(xi)(xi)統的單步指令處(chu)理(li)周期最(zui)(zui)快(kuai)可達到(dao)0.01μs，單個(ge)工作(zuo)任務循環(huan)周期可達200μs，是當(dang)前世界上性能最(zui)(zui)強、運算最(zui)(zui)快(kuai)的PLC/PCCCPU之一。

快速的(de)(de)I/O數據總線以(yi)及專家的(de)(de)模(mo)塊(kuai)結合，可(ke)以(yi)實(shi)現模(mo)擬信號(hao)50us的(de)(de)示波(bo)器(qi)采集記錄功(gong)能，電能測量模(mo)塊(kuai)可(ke)以(yi)實(shi)現電力系統(tong)中的(de)(de)同期并網功(gong)能等專業的(de)(de)功(gong)能。

（3）強(qiang)大的數據通訊(xun)功能(neng)

PCC在(zai)遠(yuan)程通信方面的(de)靈活(huo)性(xing)，是(shi)區別(bie)于常(chang)(chang)規(gui)PLC的(de)另(ling)一顯著標志，作為現場分布式(shi)控(kong)制系(xi)統的(de)主要供(gong)應商(shang)之(zhi)一，貝加萊(lai)為此提供(gong)了十分靈活(huo)多樣的(de)解決(jue)方案(an)。用(yong)戶不僅(jin)可(ke)以(yi)(yi)采用(yong)貝加萊(lai)的(de)獨有網(wang)絡(luo)協(xie)(xie)議(yi)(yi)，也可(ke)以(yi)(yi)方便(bian)地與(yu)其他廠(chang)家的(de)PLC或其他工(gong)(gong)控(kong)設備通過主流各種開(kai)放(fang)式(shi)現場總(zong)線的(de)網(wang)絡(luo)方案(an)，如PROFIBUS，CAN，MODBUS等聯(lian)網(wang)通信，在(zai)一些特(te)殊情(qing)況下(xia)，PCC還(huan)為用(yong)戶提供(gong)了創建自定義協(xie)(xie)議(yi)(yi)的(de)幀驅動(dong)（Frame drive）工(gong)(gong)具。特(te)別(bie)值(zhi)得一提是(shi)Ethernet POWERLINK網(wang)絡(luo)協(xie)(xie)議(yi)(yi)，這(zhe)(zhe)是(shi)2001年(nian)貝加萊(lai)公司當(dang)競爭(zheng)對手還(huan)在(zai)討(tao)論實(shi)時(shi)(shi)工(gong)(gong)業(ye)以(yi)(yi)太網(wang)概念的(de)時(shi)(shi)候，便(bian)在(zai)全(quan)球第一次推(tui)出實(shi)用(yong)化(hua)的(de)實(shi)時(shi)(shi)工(gong)(gong)業(ye)以(yi)(yi)太網(wang)絡(luo)，這(zhe)(zhe)也是(shi)全(quan)球第一個開(kai)放(fang)的(de)安全(quan)級(ji)（SIL3）實(shi)時(shi)(shi)工(gong)(gong)業(ye)以(yi)(yi)太網(wang)。2007年(nian)初該公司又發布了千兆級(ji)實(shi)時(shi)(shi)工(gong)(gong)業(ye)以(yi)(yi)太網(wang)Ethernet POWERLINK（如圖4所示）。由于具備這(zhe)(zhe)樣的(de)技術優勢，PCC常(chang)(chang)常(chang)(chang)能(neng)輕松地實(shi)現與(yu)各種不同產品，不同通信協(xie)(xie)議(yi)(yi)的(de)高效(xiao)互聯(lian)。

2.4軟件的(de)集成開發(fa)環境及(ji)靈活的(de)軟件開發(fa)方式（1）集成化軟件開發(fa)工具AutomationStudio

PCC的編(bian)程(cheng)組態軟(ruan)件(jian)(jian)采用(yong)AutomationStudio集成化軟(ruan)件(jian)(jian)工具，基于(yu)同(tong)一(yi)個(ge)軟(ruan)件(jian)(jian)平(ping)臺，全部解決(jue)整個(ge)自(zi)動化項目的集成。在該軟(ruan)件(jian)(jian)平(ping)臺中同(tong)時集成了觸摸屏畫(hua)面(mian)組態、PCC編(bian)程(cheng)調試(shi)、伺服驅動器編(bian)程(cheng)、離線(xian)與在線(xian)仿真測試(shi)等豐富的軟(ruan)件(jian)(jian)開(kai)發功能，從而可(ke)以大大地(di)提高項目的開(kai)發效率。

（2）靈活的軟件開發方式

PCC的編程(cheng)(cheng)器采用(yong)普通(tong)PC機，配(pei)以(yi)一套(tao)功能強大的集(ji)成化(hua)軟件開(kai)發(fa)工具AutomationStudio。除編制(zhi)和(he)組態應用(yong)程(cheng)(cheng)序(xu)以(yi)外，它還能為工程(cheng)(cheng)師提供(gong)源程(cheng)(cheng)序(xu)級的單步、斷(duan)點、單周期及PCC在線錯誤自診(zhen)斷(duan)等多種(zhong)形(xing)式的調試手段，使應用(yong)程(cheng)(cheng)序(xu)的開(kai)發(fa)十分靈活便(bian)捷(jie)。另外，通(tong)過開(kai)發(fa)軟件包所提供(gong)的多種(zhong)函數(shu)，用(yong)戶可(ke)在短時(shi)間內編制(zhi)出高效而復雜的控制(zhi)程(cheng)(cheng)序(xu)。

一個項目中(zhong)的(de)(de)(de)(de)各項軟(ruan)件任務可(ke)(ke)以由不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)程(cheng)序(xu)(xu)員分別編(bian)(bian)制，各程(cheng)序(xu)(xu)員基(ji)于共同(tong)的(de)(de)(de)(de)約定，可(ke)(ke)以靈(ling)活地選用不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)編(bian)(bian)程(cheng)語(yu)(yu)言，這就意味著不(bu)僅在常規PLC上一直為人們所熟(shu)悉的(de)(de)(de)(de)梯形圖、指(zhi)令表、順(shun)序(xu)(xu)功(gong)(gong)能圖、功(gong)(gong)能塊圖和結構化文本(ben)等符合(he)IEC61131-3標準的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)程(cheng)語(yu)(yu)言可(ke)(ke)以在PCC上繼(ji)續沿用，而(er)且程(cheng)序(xu)(xu)員還(huan)可(ke)(ke)采(cai)用更為高效的(de)(de)(de)(de)高級語(yu)(yu)言，比如ANSI C 和Automation Basic，并可(ke)(ke)以在同(tong)一個項目中(zhong)同(tong)時采(cai)用多種語(yu)(yu)言混合(he)編(bian)(bian)程(cheng)，從而(er)較(jiao)易(yi)實現復雜的(de)(de)(de)(de)數(shu)學(xue)運算功(gong)(gong)能和過程(cheng)控制算法(fa)。而(er)且所有這些(xie)編(bian)(bian)程(cheng)語(yu)(yu)言，PCC都采(cai)用“符號變量(liang)(liang)”來標識外部I/O通道(dao)及內(nei)部寄存器單元(yuan)(例如用戶可(ke)(ke)用motor_run來代(dai)表某(mou)開(kai)關(guan)量(liang)(liang)輸(shu)出通道(dao)，button_down代(dai)表某(mou)開(kai)關(guan)量(liang)(liang)輸(shu)入通道(dao))。這樣，軟(ruan)件開(kai)發人員毋需(xu)熟(shu)知PCC內(nei)部的(de)(de)(de)(de)硬件資源分布(bu)，而(er)只須(xu)集中(zhong)精力于項目本(ben)身(shen)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)需(xu)求，即可(ke)(ke)迅速編(bian)(bian)制出結構清(qing)晰功(gong)(gong)能明確的(de)(de)(de)(de)控制程(cheng)序(xu)(xu)來。

2.5 高(gao)可靠性和易移植(zhi)性

（1）高可靠性

PCC具有(you)極高(gao)的可靠性(xing)，平均無故(gu)障時(shi)(shi)間MTBF達到50萬(wan)小(xiao)時(shi)(shi)（相當于57年）以上，屬于免(mian)維護(hu)產品，明顯高(gao)于一般的PLC和IPC（市場上最好(hao)的PLC硬件平均無故(gu)障時(shi)(shi)間MTBF通常為(wei)30萬(wan)小(xiao)時(shi)(shi)）。

（2）可(ke)移植性強

在(zai)不(bu)同(tong)(tong)(tong)系列(lie)、不(bu)同(tong)(tong)(tong)型(xing)號的(de)PCC上(shang)所編制的(de)程序，都可以不(bu)用修(xiu)改(gai)源碼(ma)本(ben)身，而直接移植到(dao)另外的(de)PCC系列(lie)或(huo)者類型(xing)上(shang)。這是因為貝加萊所有的(de)PCC硬件(jian)平臺都基(ji)于相同(tong)(tong)(tong)的(de)操作系統內核，而且采用標(biao)簽(qian)變量關聯的(de)編程方(fang)式，所以用戶(hu)在(zai)編程時不(bu)需要(yao)過多關注(zhu)實際的(de)硬件(jian)I/O映射(she)關系（只(zhi)需要(yao)將(jiang)各個標(biao)簽(qian)名分別映射(she)到(dao)相關的(de)I/O通道上(shang)），而把主要(yao)注(zhu)意(yi)力集中在(zai)工藝算法(fa)本(ben)身。

總結

PCC作為一(yi)(yi)種(zhong)可編程(cheng)計(ji)算機(ji)控制器，是專為在工業環境(jing)下應(ying)用而設計(ji)的(de)(de)(de)(de)，它(ta)既(ji)是一(yi)(yi)種(zhong)新(xin)型(xing)的(de)(de)(de)(de)定性(xing)分時多任務PLC，又是一(yi)(yi)種(zhong)模塊化插裝結構的(de)(de)(de)(de)IPC或(huo)PC-Based。不但具(ju)備傳(chuan)統PLC的(de)(de)(de)(de)所有(you)功能(neng)(neng)，同時融(rong)合了最新(xin)的(de)(de)(de)(de)IT網絡技術(shu)和可選擇的(de)(de)(de)(de)高(gao)級語(yu)言編程(cheng)環境(jing)，具(ju)有(you)更(geng)強大的(de)(de)(de)(de)數(shu)學運算能(neng)(neng)力(li)、網絡通信(xin)能(neng)(neng)力(li)、抗(kang)干擾能(neng)(neng)力(li)和控制能(neng)(neng)力(li)，從而代(dai)表了PLC的(de)(de)(de)(de)發展方向，具(ju)有(you)更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)可靠性(xing)、更(geng)強大的(de)(de)(de)(de)功能(neng)(neng)和更(geng)廣泛(fan)的(de)(de)(de)(de)適用性(xing)。

為了順應PLC、IPC及DCS技術相互融合相互促進(jin)的工業(ye)自動化發展潮流(liu)。貝加萊的PCC攜其DCS APROL和工業(ye)計算機Automation PC，已越(yue)來越(yue)廣(guang)泛地進(jin)入各類(lei)工業(ye)應用領域(yu)，并日益顯露出其不(bu)可低估(gu)的發展潛(qian)力。