可编程自动化控制器（PACS）Excel在命令中涉及基于PC和HMI功能的复杂自动化设置以及过程控制（主要是因为它们处理I / O的方式）。由于它们提供机器设计的灵活性和互操作性，PACS在用于加工或处理离散产品的运动应用中也越来越常见。
今天的PACs发展成为复杂控制的一种选择，因为微处理器的性能显著提高，人们可以负担得起并普遍使用。pac与仍然占主导地位的运动控制形式(可编程逻辑控制器(PLC))不同，因为所有pac都可以作为PLC执行，而不是相反。这是因为PACs服务于多种沟通渠道;高数据流量;以及与智能子系统的协调。大多数高性能plc可以在其背板上承载智能处理器，例如带有扩展数据和通信端口的以太网模块。但是这样的设置可能是昂贵的，因为供应商专有的背板和操作系统是昂贵的。
考虑PACs如何模拟电气继电器控制的行为。继电器逻辑按顺序执行，具有可重复性和可靠性——在硬件上足够坚固，能够承受恶劣的工业环境。所有逻辑梯级由满足精确电路逻辑条件后逻辑连接到触发动作的输入和输出来定义。这意味着如果不先满足前面的条件，一个逻辑环就不能执行。环路和跳线的额外左侧电源轨道扩展了继电器系统的能力，以构建复杂的逻辑……但这些设置的更大、更复杂的排列可能是昂贵的构建和维护。
专为全球机器市场，帕克自动化控制器结合机器逻辑，信号处理，先进的高速运动，和可视化。
一些历史：PLC本身取代了基于继电器的控制，并且是电力成为制造的主力电源的第一标准。由于控制要求变得越来越复杂，硬连线继电器控制变得不切实际，因为制造需要更可靠和可重新配置（可编程）系统。鉴于他们原始的硬件和刚性任务执行，早期的PLC难以网络。相比之下，今天的PLC非常容易实施。第一个PLC在20世纪60年代后期使用的可用电子产品复制了继电器的行为 - 加上可编程而不是硬连线。这种必要的植物地板上的可重复性和可靠性证明。因此，定制内存板，逻辑控制器板，对I / O模块的背板接口以及重型电路帮助这些PLC在工业环境中运行。这是一个新的概念，让用户使用符号和继电器逻辑写入应用程序代码。
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今天的plc仍然比pac更适合于独立的应用程序，如运行预先设定的序列的机器轴。经验法则是，任何PAC功能将不使用，它仍然是有意义的使用一个更经济的PLC。来自工厂人员的压力和梯子逻辑的持久价值也使plc在许多应用中成为首选。
PLC设置屈服于PACs -和DCS、RTU和PC任务的驱动
随着各种行业接受PLC，他们将在无数应用中使用。增加的PLC使用也遵循其速度的持续改进，运行复杂数学函数和通信网络的能力。
plc和pac之间的选择因为它们的相似性而变得复杂。但是由Opto22的SNAP PAC组件构建的PACs可以(不像PLC)使用多个线程执行多任务——超越单个PLC程序路径并管理并发任务。这在多台机器需要快速执行高级控制算法和数据库操作时非常有用。事实上，这些PACs运行控制程序，并与人机界面以及数字和模拟I/O进行通信。
但是，一旦PLC的行为在计算机上被证明是可靠的，PAC就诞生了。航空航天和医疗工业是这里的两股驱动力。美国联邦航空局和FDA规定，有关生产过程的当天、日期和时间标记数据要存储很长一段时间——尤其是在pac上运行良好的数据。即使是简单消费品的制造商也发现，这些信息对于在产品责任诉讼中为设计辩护很有用。更重要的是，利用PACs数据跟踪功能的不仅仅是产品数据记录;运行预测性维护和运行监控也使用来自控件的数据。这需要更多的数据和复杂的网络交互——这意味着pac只会变得越来越普遍。
就像PLC一样，称为分布式控制系统（DCS），PC和远程终端单元（RTU）的控制包括硬件和编程，以满足特定应用。PAC硬件可以运行函数作为软件以复制这些和其他运动系统硬件的遗留形式。以下是所有这些控件的早期版本都设计为特定市场的功能。因此，对于今天的工程师，在围栏控制中服务的友好行业，PACS复制了几种控制方案的方式促进了实施过程中的便利性和熟悉程度。
参考左图:IDEC和Advanced Micro Controls Inc. (AMCI)提供具有集成运动控制功能的步进电机和驱动器。该产品结合IDEC FC6A plc，让oem快速实现单轴和多轴运动功能。宏指令嵌入PLC WindLDR编程软件可配置拖放命令控制多达12个轴。FC6A PLC中的运动控制宏简化了编程。
在点中的情况：IDEC的IANF2E双轴控制的AMCI可以接受编码器反馈;控制器包括用于移动调节和其他功能的六个离散输入，以及四个离散输出以指示状态并提供诊断。通过基于以太网的Modbus TCP链路连接到控制器的IDEC MicroSmart FC6A PLC可选择全动力配置文件。最多六个控制器连接到PLC以驱动12个运动轴。
请注意，计算机处理器日益增长的性能和不断下降的成本模糊了各种控制类型之间的区别。一个恰当的例子:PAC本身是PLC的扩展，以合并更大的数据处理和通信能力，这是PLC发明时无法理解的。
最初，DCSS是RTU的集合在正常的耳声网络上运行，其通信是远程设备的简单警报状态。RTU是小型独立控制器，以执行适度的逻辑任务 - 通常关闭简单的信息，例如经过的运行时或数量的总单位。早期的DCSS没有传输数据，但是可以从手机公司租一条线并创建一个警报，以指示已超出或RTU所需的RTU读取。
工业PCS先进了处理器能力，后摩尔定律。早期工业PC仅仅是编程终端和存储设备，因为他们的操作系统对工业控制不够强大。现在没有这样的限制，因为大大改进了硬件和广泛可用的实时操作系统，例如IPC的Linux。
一些pac具有多处理器架构，以支持多种编程环境，并运行多个DCS、RTU、PLC和PC功能。pac还具有高带宽的内部架构，允许多个处理器和多个任务同时执行……因此，设计师可以创建无数的控制系统结构，以满足复杂的并发应用需求。
单轴和多轴运动设计（PACS有意义）
如前所述，plc仍然是最常见的选择，用于更简单的设置独立或单轴运动。作为一个附注，这些应用程序看到越来越多的来自运动控制器功能的汽车驱动器。这些电机驱动器在仍然需要具有多个接口的PLC功能的机器设计中非常出色——例如，包括以太网通信和数字I/O。由于这种电机驱动器还可以包含运动控制，提供s曲线，凸轮，和自由形式的运动轮廓，oem更有可能选择它们比pac在其他简单的设计，消除独立plc。
这个AutomationDirect Productivity 3000可编程自动化控制器(PAC)是模块化的，让工程师定制可靠的操作和通信。该控制器为工业自动化提供方便的通信、编程、数据存储和处理电源。注意控制器CPU通信端口是如何包含USB数据日志的。
将这些运动设计的需求与更复杂的设置进行对比。用于单轴运动的PLC模块由运动模块中的主处理器或原始子处理器管理;它们通过PLC背板与主处理器接口。但任何用于低编码器频率的单轴运动控制的PLC模块都会限制性能。其他的plc限制位置寄存器的更新速度，这反过来又限制了机器的吞吐量。相比之下，PACs在背板上处理更高的带宽，因此在复杂的运动应用程序中，可以与多个运动模块共享运动数据。能够提高性能。高带宽的背板也使更强大的运动模块……因此，取决于处理器核心，这里的运动模块可能能够进行复杂的轴-轴协调，足以在机床或机器人应用程序的高级运动。
这种模块化工业PC是基于研华APAX-5000系列PACs。还有一个APAX-5072高密度以太网/IP远程I/O(未显示)，它可以让控制器、pc或具有以太网/IP的人机界面对系统数据执行读写操作。
无论置换，多轴机器控制器都包括在围绕复杂运动管理组织的结构中的硬件和软件。考虑用两个线性轴跟踪圈子的任务。这种协调需要快速轴位置更新和比较预测位置 - 以及对每个轴驱动电动机的速度指令的误差校正。这是一个非常苛刻的实时任务。处理器执行的速度必须比电机反馈的速度快得多。鉴于当今处理器的计算能力，PACS（基于PC的控制器）旨在处理这种多轴运动控制。确实，每个平台都以自己的方式执行此操作 - 并且在机器中具有多数独立运动轴，每个都在机器上独立地关闭起始信号输入。但是全多轴运动通常可以通过数学定义来协调多个轴。
最早的多轴运动控制是20世纪50年代的计算机数控(CNC)。这些cnc拥有运行编程语言的计算机硬件，用于自动化金属零件制造。晶体管和集成电路的出现大大降低了数控硬件的尺寸和成本，但其命令语言和架构一直持续到今天。事实上，自20世纪50年代以来，多轴运动控制已经发展成为一种独特的控制类型，以满足编程环境的要求。供应商如何选择不同的处理器平台来配合他们的专有编程语言，使得开发变得复杂起来。用户库的出现为用户提供了更高层次的编程工具，但有些仍然是特定于供应商的，复杂的，或耗时的。
标准化的趋势继续解决这些问题。PAC供应商现在生产集成到IT网络的通用控制硬件，但对工业设置来说足够坚固——和模块化的PLC形式因素。这需要相对先进的控制器硬件，以便PAC可以在任何控制应用程序中发挥作用。这也意味着pac同样能够管理大型数据收集网络，或运行机器控制逻辑，或同时做这两件事。因此，当涉及到运行多轴运动控制时，今天的计算能力提供了支持。IEC-61131在软件方面推动了更多的标准化，它规定了当今许多阶梯逻辑编程的形式，以及(在版本3和4中)用于阶梯环境中运动编程的运动扩展。根据动作的不同，梯子的方法可能是可行的，但通常不是多轴的。
此外，运动控制器的输入和输出，从归航和限制开关和编码器是高级输入，必须专用于一个特定的轴上，它们设置工作。有时pac需要附加模块来执行它们的特殊功能。请记住，PACs的架构主要是作为plc，但主要的区别(从电子的角度)是PACs如何有一个高带宽的背板:
•允许集成各种架构
•允许额外的处理器来增强主PAC的功能。
因此，主PAC中的软件可以管理智能外围设备，但当应用程序需要超出主处理器能力的控制功能时，将设备添加到系统架构中通常是有用的。一个常见的附加组件是远程I/O机架，使用使用高频以太网作为通信接口实现的标准产品。这些设置通常使用一个带有主控制器的本地机架上的以太网网关模块，该模块反过来支持到远程I/O机架的以太网链接。以太网的更新速度比旧的PLC背板快……不过在一个高带宽的PAC中，数据速率不是问题。
考虑测试和机器视觉的特殊情况。测试设置需要高速数据采集通常包括在其PXI背板上的时序和触发功能。将PXI桥模块（或PCI或VME）添加到PAC，使PAC环境中其他总线架构上的技术可用。大多数机器愿景仍然使用独立的控制，因为处理负担和视觉速度需求。但PAC供应商继续通过向其他子系统提供高速通信桥来扩展控制能力的曲目。因此，带有机器视觉的机器区域网络可能需要苛刻 - 但PACS支持的高速通信是一种行业可接受的解决方案。
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