施耐德ePAC

　　一、概念

　　ePAC是一個極具創(chuàng)新性的控制器概念，它完全基于以太網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計，從遠(yuǎn)程設(shè)備和分布式的設(shè)備直到控制器核心處理器中，實現(xiàn)了在開放的以太網(wǎng)主干中管理所有的通訊設(shè)備、控制網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。ePAC為客戶提供了一種柔性的架構(gòu)，允許各個層面的修改，包括對應(yīng)用程序、配置和架構(gòu)體系的修改等，無需停機。它依賴于業(yè)已證明和擴大化的路由功能，突破了網(wǎng)絡(luò)透明的局限性。這個架構(gòu)的靈活性和可用性已經(jīng)完全超越了傳統(tǒng)PLC系統(tǒng)，甚至優(yōu)于部分的DCS系統(tǒng)。

　　施耐德電氣研發(fā)ePAC的初衷就是希望在設(shè)備和裝置高度集成的基礎(chǔ)上，現(xiàn)實相當(dāng)大程度的開放性，從而為客戶排憂解難。由于有開放性的保證，客戶原有的設(shè)備也可以集成到ePAC系統(tǒng)中，最大程度的保證了升級改造的平滑性，并有效地降低投資成本。

　　ePAC可以使用廣受好評的UnityPro編程，支持符合IEC61131的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的5種編程語言、并提供豐富的擴展模塊，包括I/O、通信、專家模塊等，同時還有著足夠的處理能力去管理復(fù)雜的目標(biāo)過程。就應(yīng)用范圍來講，ePAC的應(yīng)用已經(jīng)不僅局限在傳統(tǒng)的PAC市場，它還能應(yīng)用于更偏向于過程控制的領(lǐng)域（如傳統(tǒng)的DCS領(lǐng)域）或者先進制造領(lǐng)域。

　　二、特點：具有極高的靈活性

　　從架構(gòu)的角度來看，客戶可以通過遠(yuǎn)程設(shè)備和分布式設(shè)備來制定各個層面的需求：在時間管理上，可以進行時效性管理；在架構(gòu)管理上，可以實現(xiàn)在從簡單的菊花鏈到復(fù)雜的主環(huán)+子環(huán)的雙環(huán)網(wǎng)架構(gòu)；在材料選擇上，可以采用近距離銅纜（屏蔽雙絞線，100米），也可以采用光纖（可達(dá)15千米）；在實現(xiàn)方式上，可以通過有線甚至無線來實現(xiàn)。因此，從設(shè)計的角度分析，一個靈活的系統(tǒng)可以調(diào)試那些復(fù)雜的架構(gòu)。

　　即使系統(tǒng)本身就可以支持各式各樣的架構(gòu)，但ePAC的靈活性仍然至關(guān)重要：它要能在進程里能改變初始架構(gòu)、能在配置中添加或刪除節(jié)點，或者能在節(jié)點中添加或刪除模塊。就算是再緊湊的運行階段，也可以執(zhí)行修改，從而實現(xiàn)PAC任務(wù)的高度同步率?？偠灾?，我們的任務(wù)就是不斷地去簡化和適應(yīng)系統(tǒng)，讓我們的樣客戶在修改架構(gòu)時不會束手束腳。

　　從應(yīng)用程序的角度看，ePAC也具備著強大的功能：它可以迅捷地改變應(yīng)用程序的任何部分、能增加或者調(diào)整變量。像SCADA、HIM那樣，能夠自動的進行所有的系統(tǒng)修改，用戶不需做任何特殊的操作。需要再次說明的是，當(dāng)用戶修改應(yīng)用程序時，無需擔(dān)心系統(tǒng)的統(tǒng)一性。

　　ePAC之所以具備如此強大的靈活性，是因為它是建立在通用熱插拔能力基礎(chǔ)上的。這樣，用戶更換模塊的操作就變得非常簡單了?，F(xiàn)場工程師只需要從一個運行中的配置中取出一個模塊，再用一個全新的模塊替換掉即可。在很短的時間內(nèi)（根據(jù)模塊種類稍有不同，最快可達(dá)毫秒級），這個新的模塊進行重新配置，并迅速接管整個流程。此外，這種靈活性還能讓我們ModiconM580處理器支持以原有的PremiumI/O作為擴展I/O站使用。所以說，ePAC實現(xiàn)了解決方案兼容性問題的突破！對客戶來說，使用Premium意味著不僅不需要在工廠重新布線，還可保留PremiumI/O配置，其余的工作交給我們的ePAC即可。

　　另外，ePAC的靈活性還體現(xiàn)在能讓舊有的解決方案便捷地實現(xiàn)集成，最大程度的保護客戶的原有資產(chǎn)和投資。即當(dāng)我們轉(zhuǎn)移到新的ePAC架構(gòu)時，客戶能夠放心那些業(yè)已存在的配置，不需要做任何調(diào)整，也放心新集成的解決方案可以穩(wěn)健地運行很多年。我們尊重客戶的意愿，我們可以通過靈活的架構(gòu)去適應(yīng)，保證用戶資產(chǎn)其不會被架構(gòu)或者技術(shù)的束縛而遭受損失。

　　不僅如此，ePAC還擁有更好的可持續(xù)發(fā)展特性：例如，在我們的新平臺里重新使用X80模塊(暨ModiconM340模塊)，就得讓客戶在產(chǎn)品目錄、教育訓(xùn)練和備品備件等方面運行更為暢通。同時，我們還非常重視客戶需求，快速響應(yīng)客戶反饋，不斷的推出更多高標(biāo)準(zhǔn)的品質(zhì)和I/O和通訊產(chǎn)品來強化ePAC平臺。。

　　另外，從機械設(shè)計、電子設(shè)計以及氣候環(huán)境適應(yīng)性等視角來看，ModiconM580有良好的可靠性和穩(wěn)定性。因為我們在每個設(shè)計階段都考慮到客戶對長期使用的需求，我們深知停產(chǎn)會帶來的代價和影響，也明白這是客戶最關(guān)心的問題。所以，我們不斷降低過程中發(fā)生故障的可能性；我們的設(shè)計一直都是要保證能在最惡劣的環(huán)境中運行，無論是高溫、海事、腐蝕性的環(huán)境、沖擊還是震動。

　　此外，我們在軟件和固件方面做了很多努力以提高我們系統(tǒng)的可靠性和整體性，最大程度地保證在自動校驗過程中，內(nèi)存的數(shù)據(jù)不會被干擾，出錯了也能及時發(fā)現(xiàn)。即使系統(tǒng)一旦檢測出錯誤或分歧，它也會自動的進入到一個安全的停機模式中，我們會通過微處理器、內(nèi)存、任務(wù)計劃表中的語句，記錄系統(tǒng)里所有的內(nèi)部事件，并轉(zhuǎn)成安全模式的輸出。

　　事實上，上述描述的那些特征和一個當(dāng)下火熱的的話題，即網(wǎng)絡(luò)安全，密切相關(guān)。在這個層面上，ePAC為我們實現(xiàn)了最高等級的安全：其應(yīng)用流程里的每一個登錄編碼和密碼保證了控制器的安全，能為用戶省去不必要的操作，還能集中檢查編程工具和固件的集成性以保證不被網(wǎng)絡(luò)攻擊，這些特質(zhì)已經(jīng)被獨立的第三方機構(gòu)驗證了，并取得了相關(guān)認(rèn)證（Archilleslevel2），這也證明了ePAC強大的網(wǎng)絡(luò)安全保護能力。

　　除了保證安全，ePAC還可以按照客戶需求，流暢地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸。具體說來，客戶不需要另外安裝其他設(shè)備就可以獲得SCADA的現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)，他可以在任何地方甚至能通過無線網(wǎng)絡(luò)，來配置和調(diào)整設(shè)備里的參數(shù)。我們充分地利用了以太網(wǎng)主干、通訊設(shè)備和路由的功能，架構(gòu)起了能持兩種不同的主流以太網(wǎng)協(xié)議：EIP（EtherNet/IP）和ModbusTCP，這已經(jīng)已經(jīng)被廣泛驗證，并且有大量的設(shè)備支持。此外，大部分的與EIP（EtherNet/IP）和ModbusTCP相關(guān)的可持續(xù)性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都可以在系統(tǒng)中得到支持。這種標(biāo)準(zhǔn)化的以太網(wǎng)技術(shù)對客戶來說是極大的保證。

　　以太網(wǎng)技術(shù)具備相當(dāng)程度的開放性，能提供高標(biāo)準(zhǔn)和高兼容性的結(jié)構(gòu)，可以無障礙地實現(xiàn)任何設(shè)備的集成。所以，數(shù)據(jù)的透明傳輸無論是施耐德電氣的設(shè)備還是第三方的設(shè)備，都是沒有限制的。另一項重要技術(shù)就是廣泛的使用FDT/DTM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它確保事實的對于任何設(shè)備的開放性。在此基礎(chǔ)上，制造商自己開發(fā)的設(shè)備就能集成在我們的系統(tǒng)里，這樣客戶就可以對所有地方的任何設(shè)備進行配置、操作和診斷。這是目前最主流的設(shè)備集成方式，也是工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的未來發(fā)展方向，代表著當(dāng)下最高層次的第三方設(shè)備集成在PAC的工藝水平。

　　當(dāng)然，由于ePAC架構(gòu)能夠充分地應(yīng)用到施耐德電氣其他的系統(tǒng)中，如SCADA、HMI、RTU等。所以，施耐德電氣的設(shè)備集成還可以提供更多的服務(wù)，而不僅僅是數(shù)據(jù)的透明傳輸。我們可以對ePAC的診斷信息進行充分地存取和管理，這些信息可以通過程序設(shè)計工具、HMI、SCADA來得到，甚至通過PC電腦或智能手機里面的傳統(tǒng)瀏覽器得到。在此基礎(chǔ)上，變頻器和伺服等電機驅(qū)動設(shè)備的集成，可以在任何地方和任何情況下的進行修改，能夠極大地保證整個系統(tǒng)的便捷、持久的統(tǒng)一性；我們還可以注意到有的的系統(tǒng)特征可以允許一些如下的操作，比如在SCADA中進行1ms精度的事件順序管理（時間戳），而無需在PAC編程或改變變量，也無需停止SCADA的控制過程，不一而足。

　　總而言之，ePAC提供了一種方式，能使所有的施耐德電氣RTU解決方案能進行深度地集成和相互操作，現(xiàn)實了從簡單控制到SCADA的控制過程。它超越了傳統(tǒng)的PAC概念，真正地實現(xiàn)了工廠解決方案里的集成。

　　三、總結(jié)

　　ePAC概念是施耐德電氣多年來在PAC、以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)控制等領(lǐng)域不斷探求的成果，我們非常樂意向大眾提供這項革新式的概念。它集結(jié)了DCS和PAC領(lǐng)域最好的工藝水平，通過創(chuàng)新性的建議和解決方案，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)的突破。