PCBasedControl是當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域中的熱門話題。后臺(tái)運(yùn)行PC—Based控制軟件的個(gè)人電腦通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)與I／0相連，這便構(gòu)成了一個(gè)PC—Based控制系統(tǒng)。

在工業(yè)和制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域陸續(xù)向規(guī)模化方向發(fā)展的過(guò)程中對(duì)自動(dòng)化程度的需求越來(lái)越廣泛，對(duì)自控系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，而各種自控系統(tǒng)也在這種廣泛的需求中得到了快速發(fā)展，我們熟知的DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)每年都在大量地裝備于各種設(shè)備以及自動(dòng)化系統(tǒng)工程中，由于工業(yè)和制造業(yè)對(duì)電控、儀控一體化及管控一體化的需求，也由于信息技術(shù)的發(fā)展和高集成度控制系統(tǒng)的需求，加上PC機(jī)技術(shù)的日臻完善普及使其性能價(jià)格比日益提高，為一種全新的自控系統(tǒng)解決方案，PC—basedControl的快速發(fā)展提供了非常有利的條件和廣闊的市場(chǎng)前景。為眾多用戶提供了除DCS和PLC以外的另一種自控系統(tǒng)解決方案。

1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是最早出現(xiàn)在過(guò)程控制系統(tǒng)中的一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用形式，這也是計(jì)算機(jī)參與控制的第一步．計(jì)算機(jī)通過(guò)輸入通道對(duì)采集進(jìn)來(lái)的模擬量或開(kāi)關(guān)量進(jìn)行運(yùn)算、變換、處理，以供現(xiàn)場(chǎng)工作人員、生產(chǎn)指揮人員以及設(shè)計(jì)人員參考。

在計(jì)算機(jī)操作指導(dǎo)系統(tǒng)之后，由于計(jì)算機(jī)性能的提高，尤其是運(yùn)算能力和可靠性的提高，出現(xiàn)了最早的計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)：直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)．它與前兩種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的區(qū)別在于它是由計(jì)算機(jī)輸出直接控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的。早期的DDC主要是利用計(jì)算機(jī)來(lái)代替常規(guī)的模擬PID控制器．由于采用分時(shí)控制方式一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以控制幾十甚至上百個(gè)控制回路，因而具有經(jīng)濟(jì)效益。而且計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力強(qiáng)，DDC也很容易實(shí)現(xiàn)模擬控制器難以實(shí)現(xiàn)的先進(jìn)控制規(guī)律，如前饋控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制和智能控制等。早期的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要弊端是集中控制造成了危險(xiǎn)集中。

隨著計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用于工控領(lǐng)域，特別是其性能和可靠性的提高，使得生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和管理水平的進(jìn)一步提高成為可能。這不僅要求計(jì)算機(jī)參與控制，還需要配備計(jì)算機(jī)參與管理，這樣在1975年便出現(xiàn)了分散型控制系統(tǒng)(DCS)。該系統(tǒng)一般由管理信息層、監(jiān)督控制層以及直接控制層組成，并且均由計(jì)算機(jī)承擔(dān)。在經(jīng)過(guò)三代DCS的發(fā)展后，90年代以來(lái)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)(FCS)開(kāi)始受到人們的關(guān)注。

從計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)我們可以清楚地看到，隨著計(jì)算機(jī)性價(jià)比的不斷提高、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)的控制能力不斷增強(qiáng)，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大．由最初的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展到今天被廣泛應(yīng)用的DCS，F(xiàn)CS，PLC系統(tǒng)，而且軟件結(jié)構(gòu)、通信能力、易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得更重要了我們相信一種新的控制解決方案——PC—basedControl將會(huì)迅速發(fā)展起來(lái)。

2PCBasedControl技術(shù)

PCBasedControl技術(shù)是融合PC技術(shù)、信號(hào)量測(cè)＆分析技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)于一體的高性能測(cè)量與控制技術(shù)，用于信號(hào)量測(cè)、工業(yè)過(guò)程數(shù)據(jù)采集&控制、運(yùn)動(dòng)控制、通訊控制等。包括工業(yè)電腦平臺(tái)、功能卡和應(yīng)用軟件。通過(guò)插入各種功能卡和編寫(xiě)軟件，形成功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通訊控制器和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。

基于PC的控制技術(shù)主要有以下性能特點(diǎn)：

(1)系統(tǒng)開(kāi)放性能好，軟件方面能夠支持各種開(kāi)放性協(xié)議，例如：OPC、DDE、COM／DCOM、0LE等等硬件方面不僅能夠支持各種運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品，而且能夠支持各種現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，例如：DeviceNet，PR0FIBUS等，還可通過(guò)EtherNet方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充。

(2)具有實(shí)時(shí)控制能力，基于PC的控制技術(shù)的實(shí)時(shí)性能主要有三種．一種稱為SoftPLC，即軟件PLC，它是利用其內(nèi)部軟件來(lái)確定掃描周期，達(dá)到實(shí)時(shí)控制目的．這種性能特點(diǎn)決定了運(yùn)行PC除可完成控制任務(wù)外，還可處理大量的PC任務(wù)．這比較適合于對(duì)實(shí)時(shí)性和響應(yīng)時(shí)間要求不高的系統(tǒng)另一種是帶有實(shí)時(shí)擴(kuò)展的實(shí)時(shí)性能，一般采用WindowsNT／CE提供的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)擴(kuò)展解決方案——VenturCOM，這是一種針對(duì)確定性能的控制任務(wù)的解決方案．第三種被稱為硬實(shí)時(shí)引擎(HardReal—TimeEngine)，它的控制始終處于最高的優(yōu)先級(jí)，其它的Windows任務(wù)是不能中斷控制任務(wù)的，而這就提供了與PLC相同的執(zhí)行特性和掃描特性．

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著PC機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步完善及性能價(jià)格比的進(jìn)一步提高，特別是工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步普及和發(fā)展，相信基于PC的控制系統(tǒng)解決方案會(huì)迅速地發(fā)展起來(lái)，匯成自動(dòng)化領(lǐng)域一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的潮流。