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PC控制的新近进展 彭瑜 上海工业自动化仪表研究所上海200233 摘要：本文分析了pc控制这门新兴技术仍处于其早期发展阶段．落后于90年代中 期所预测的发展建度的原因之后指出，进入新千年后Pc控制足掀起了新的发展势头．受到 Embeded 工控界主流生产厂商的重视．主要是因为windowsNT的硬实时扩展的成燕。NT 的发表，畎及鼻有硬实时控制特性的windaw娆3．o的问世，使Pc控幸4技术的进步克服了 它曾引起人们疑虑的问题，以厦PC控制的先天的开放性。 关麓词：Pc控牵l软逻辑硬实时控刺现场总线 还在90年代中期，Pc控制或软逻辑控制被认为是工业自动化中最具发展潜力，而且发 展速度最快的新兴技术．其市场份额会迅速扩大。最终将取PLc而代之。 事实不然。传统的控制装置(如PLc)仍然保持着它的市场占有率，其无处不在的地位 依旧不曾动摇。直至今日，Pc控制却还处于其发展的早期阶段。为了弄清其中的究竟，我 害丁先来看看什么是Pc控制?作为新兴技术它发展的重要意义。 一、什么是PC控制 以Pc为基础的控制简称Pc控制．就是将经过加固的Pc机(或称工业Pc机)的硬件 与控制软件组合，实施通常由专用的PLc执行的控制功能。或者说，将PLc的控制功能 “封装”在软件内。运行于Pc的环境中。这样的控制系统提供了PLc的相同功能．却具备了 Pc机各种优点。… 从根本上说，Pc控制大大简化了工厂自动化的体系结构，把控制器，通信，人机界面．以 及其它各种特定的应用全都合为一体，运行于同一个硬件平台上。由于它是一类把自动化 专业知识以高附加值的方式，在Pc行业规模经济的基础上加以发展提升的新兴技术。因而 它继承了Pc机先天的开放性。这对于影响自动化系统未来发展至关紧要的横向通信(同 一层不同节点的通信)，以及纵向通信(上下层之问的通信)，无疑是提供了坚实的基础。 Pc控制具有一系列的优点，概括起来大致有[”： *价格较低； *对各种控制及业务应用，信息的存取均很简便； *软件向新的硬件平台的可移植性优良； *控制，人机界面以及编程功能易于集成； *易于将过程控制，逻辑控制，批量控制以及运动控制等合为一体； *不依赣于各种专有的控制系统。 一317— PC控镧有那么多的优点．但是它的发展速度远远滞后于原来的预测，原因在那里呢? 二、Pc控制的发展为什么滞后7【3] 要实际实现Pc控制，必须解决3个主要问题。即：以PC为基础的控制引擎的硬实时特 性，是实现确定性控制的基础；选择适当的编程语言；PC硬件对工业现场环境的适应。显 然．Pc控制的发展与预测之间存在着的较大差距。与此密切相关。 (1)Pc控制首选的操作系统是windows NT，但是它却不能保证控翩的确定性。其软 实时的本质难以确保控制应用的有效执行。 windows andMicr∞Dft 按照豢软公司在1995年公开发表的文猷“R∞l-∞mes％妇ns NT”的定义，硬实时操作系统。必须无故障地在一规定的对间间隔内对某个事件作出响应， 这种响应必须是可以预测的，而且不受该操作系统所承担的其它活动的影响”。由此可知 NT并非一种硬实时的操作系统。 众所周知，PLc以其特有的扫描控制方式执行控制任务。提供了快速．确定而且可重复 的响应，其硬实时的特性元可置疑。Pc控制要实现硬实时控制，必须对NT加以扩展，让控 制引擎具有最高优先级，而且被完全保护起来，不会因NT的系统功能和用户程序的调用而 处于等待状态。Pc控制在其发展进程中是循着这个方向走的，不过常常有人怀疑经过扩展 和改道的NT的可靠性，这使得Pc控制