《Microsoft Developer Network》(简称MSDN),是微软的一个期刊产品,专门介绍各种编程技巧。
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参考资料来源:百度百科-MSDN
PAC的概念是由ARC咨询集团的高级研究员Craig Resnick提出的,在谈到创造这个新名词的意义时,他认为,“PLC在市场相当活跃,而且发展良好,具很强的生命力。然而,PLC也正在许多方面不断改变,不断增加其魅力。自动化供应商正不断致力于PLC的开发,以迎合市场与用户需求。功能的增强促使新一代系统浮出水面。PAC基于开放的工业标准、具多领域功能、通用的开放平台以及高性能。ARC创造了这个词,以帮助用户定义应用需要,帮助制造商在谈到其产品时能更清晰。”PAC的概念定义为:控制引擎的集中,涵盖PLC用户的多种需要,以及制造业厂商对信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和扩大的控制能力,以及PC-based控制中基于对象的、开放数据格式和网络连接等功能。
PAC基本要求:
◆多域功能(逻辑、运动、驱动和过程)——这个概念支持多种I/O类型。逻辑、运动和其他功能的集成是不断增长的复杂控制方法的要求
◆单一的多学科开发平台——单一的开发环境必须能支持各种I/O和控制方案
◆用于设计贯穿多个机器或处理单元的应用程序的软件工具——这个软件工具必须能适应分布式 *** 作
◆一组de facto网络和语言标准——这个技术必须利用高投入技术
◆开放式、模块化体系结构——设计和技术标准与规范必须是在实现中开放的、模块化的和可结合的
PAC与PLC:
PAC 这个概念的提出是针对PLC (Programmable Logic Controller) 的概念而来,作为一种快速和可靠的解决方案,PLC的设计满足了工厂对于使用环境和可靠性的要求,而且其编程方式也非常适合机电工程师的思维习惯,故PLC自问世以来在自动化控制系统领域独领风骚已经有二十多年的历史了。目前的PLC已经不仅限于在逻辑控制的应用,一些新一代的大中型PLC已经具备了比较强大的浮点数据运算能力和较为丰富完备的通讯介面,可以完成今日的系统化与复杂化的自动控制技术。
PLC的弱势:
虽然PLC业界已经注意到了这一趋势,并通过将PC技术应用于PLC产品,直接提供OPC Server、WEB Server及IEEE标准通讯接口等,以提供更高的应用灵活性。但是受限于传统PLC专属式的设计,其互 *** 作性和灵活性限制(即使是对于同一品牌的PLC来说,也是这样),并不能完全满足用户的要求:
◆传统的PLC均不能提供主动的事件通知,系统的集中监视管理有赖于服务器主机的主动定时查询;
◆因为在实时信息上的欠缺,要实现跨PLC的事件处理比较困难,且速度延迟,效果不佳;
◆无法提供本地直接处理的预约控制,预约控制完全有赖于服务器主机的集中处理,所以系统当机时,立刻停摆;
◆系统的建构由于采用了不同供应商的多种平台,为整合各种不同的专用总线,系统之衔接有赖于第三方提供的OPC Server或Gateway,故其实施并不是一件轻松和容易的事情;
◆系统升级将必须付出重新设计的成本和时间,其不可预见成本太高。
◆梯形图程序的设计是基于个案进行,每一专案均无法完全复制应用,无法实现标准化,从而工程设计费用无法降低;
◆现行自动化系统的数据容量太小,在适应新的应用需求时显得力不从心;
◆无法实现实时同步远程的数据传输,与PDA、手机的连接比较困难;
◆需要通过PC或第三方设备来实现基于WEB的远程数据发布。
什么是PAC?
虽然从外形上来看,PAC与传统的PLC非常相似,但究其实质,PAC系统的性能却广泛得多。作为一种多功能的控制平台,用户可以根据系统的需要,组合和搭配相关的技术和产品以实现功能的侧重,因为基于同一发展平台进行开发,所以采用PAC系统保证了控制系统各功能模块具有统一性,而不仅是一个完全无关的部件拼凑成的集合体。
综合业界专家的意见,所谓PAC系统应该具备以下一些主要的特征和性能:
◆提供通用发展平台和单一数据库,以满足多领域自动化系统设计和集成的需求
◆一个轻便的控制引擎,可以实现多领域的功能,包括:逻辑控制、过程控制、运动控制和人机界面等
◆允许用户根据系统实施的要求在同一平台上运行多个不同功能的应用程序,并根据控制系统的设计要求,在各程序间进行系统资源的分配
◆采用开放的模块化的硬件架构以实现不同功能的自由组合与搭配,减少系统升级带来的开销
◆支持IEC-61158现场总线规范,可以实现基于现场总线的高度分散性的工厂自动化环境
◆支持事实上的工业以太网标准,可以与工厂的EMS、ERP系统轻易集成
◆使用既定的网络协议,程序语言标准来保障用户的投资及多供应商网络的数据交换
PAC市场:
PAC概念提出后得到GE Fanuc公司的积极响应,并陆续发布了其PACSystems系列产品RX3i与RX7i。北美PLC主导厂商Rockwell Automation也于2003年11月宣布其ControlLogix和CompactLogix PLC事实上就是PAC。另外,NI、台湾泓格等公司也都相继推出各自的PAC系统。
中国市场对于PAC系统表现了很强的接受能力。
◆仅在2004年第一季度,GE Fanuc就宣布其PAC系统在中国的定单超过200套。其PACSystems系列产品在GE Fanuc产品结构中占据了很重要的位置,它的市场份额逐年扩大。
◆从Rockwell公司发布的数据我们可以看到到目前中国已成为ControlLogix系统全球第二大市场。
◆研华公司ADAM-5000, ADAM-6000等PAC产品目前的市场也在逐年上升。
◆泓格科技产品WinCON-8000基于32位RISC处理器与实时 *** 作系统(RTOS),及其CANopen/DevicNet解决方案,掀起了2006年度中国工控领域的一轮PAC旋风。
PAC产品技术性能:
◆GE Fanuc公司的PACSystemsRX3i/7i的CPU采用了Pentium III 300/700MHz处理器, *** 作系统为WindRiver的Vx Works,RX3i为VME64总线,RX7i为CompactPCI总线;
◆NI公司的Compact FieldPoint的CPU即将升级到Pentium IV-M 25GHz处理器,其特色在于整合了测试测量领域中应用非常广泛的开发平台LabView;
◆Beckoff公司 的CX1000的CPU为Pentium MMX 266MHz处理器; *** 作系统为Windows CE net或Embedded Windows XP;
◆ICPDAS泓格科技的WinCon/LinCon的CPU为StrongRAM 206MHz处理器,WinCon的 *** 作系统为Windows CE net;LinCon的 *** 作系统为Embedded Linux。
PAC系统的关键技术:
PAC的产生受益于近年来在嵌入式系统领域的发展与进步。在硬件方面,有重意义的包括:嵌入式硬件系统设计,其中具有代表意义的是CPU技术的发展;现场总线技术的发展;工业以太网的广泛应用。在软件方面则包括:嵌入式实时 *** 作系统;软逻辑编程技术;嵌入式组态软件的发展等。试分别说明如下:
◆跟随摩尔定律的发展,最新的高性能CPU在获得更高的处理能力的同时,其体积更小、功耗更低,从而在出众的计算能力以及工业用户最为关心的稳定性和可靠性方面获得平衡,使制造厂商有可能去选择通用的标准的嵌入式系统结构进行设计,摆脱传统PLC因采用专有的硬件结构体系带来的局限,使系统具备更为丰富的功能前景和开放性。在现有面世的PAC系统中,被广泛采用的是低功耗、高性能的SOC (System On Chip) 核心处理器。这里面既有采用CISC架构的CPU,如Mobile Pentium系列CPU,也有采用RISC架构的CPU,如ARM系列、SHx系列等,当然也有使用MIPS CPU的。综合比较而言,由于RISC CPU在应用于工业控制系统时所具备的综合优势,采用RISC CPU的系统占据了目前市场所供应的控制系统的多数。
◆经过14年的纷争,最后IEC的现场总线标准化组织经投票,接纳了8种现场总线成为IEC61158现场总线标准。IEC61158现场总线标准的最终尘埃落定,使在工业控制在设备层和传感器层有了可以遵循的标准。但是由于这8种现场总线采用的通信协议完全不同,因此,要实现这些总线的兼容和互 *** 作是十分困难的。其可能的出路是采用已经是通用的国际标准Ethernet、TCP/IP等协议,并使其符合工业应用的要求,而且这种方案最容易被广大国家的用户、集成商、OEM及制造商接受和欢迎。
◆通用的嵌入式实时 *** 作系统获得了长足的发展,并获得了广泛的应用。传统的美国风河公司的Vx Works、PSOS *** 作系统在高端领域还是有很高的占有率;另一引人注目的趋势是微软公司的Windows CE在推出net版本以后,有效解决了硬实时的问题,并以其低廉的价格和广泛的客户群获得了用户的青睐;作为开放源码的代表,Linux *** 作系统也推出了其嵌入式版本,并以其在成本、开放性、安全性上面的优势,获得一些特殊应用客户及中小制造商的欢迎。
◆符合IEC-61131-3标准的软逻辑编程语言的发展,有效的整合了传统PLC在编程技术上的积累,使广大的机电工程师可以在基于PC的系统上使用其熟悉的编程方式实现其控制逻辑。另一方面在PAC系统上,工程师也可以使用高阶语言实现复杂的算法或通讯编程,例如VBnet、EVC、VC#、JAVA等。
◆在人机界面的部分,一些软逻辑开发工具均同时提供HMI开发套件,例如ISaGRAF、Micro Trace Mode、KW MultiProg等。如果有更进一步的需求,一些专业的SCADA/HMI软件厂商也提供针对嵌入式系统开发的套装软件,例如组态王公司的嵌入版KingView、Indusoft等。
预计:
在可以预见的几年内,对标准性、开放性、可互 *** 作性、可移植性的要求将是用户至为关心的自动化产品的重要特征,作为融汇了IPC和PLC的优点的PAC系统有明显的优势。转子引擎(Rotory Engine),正确名称为旋转式引擎(Wankel),是汽油引擎 的一种,但和使用活塞反复动作的往复式引擎不同.转子引擎没有气门,活塞,活塞连杆和凸轮轴,曲轴直接和转子连接运转,动力的产生是利用类似三角形的活塞在椭圆形的燃烧室中旋转,同样以吸入,压缩,点火的方式来燃烧,其速度是传统往复式引擎的四倍,所以小排气量就能输出大马力;但它的气密性较差,并且油耗惊人,所以无法普及.转子引擎是由日本马自达公司和德国Audi的前身之一的NSU分别向 DrWankel 购买专利使用权,后因诸种原因(如NSU并入Audi)而有今日马自达独具转子引擎使用,制造并持续予以改良,量产的局面.
往复式发动机和转子发动机都依靠空燃混合气燃烧产生的膨胀压力以获得转动力两种发动机的机构差异在于使用膨胀压力的方式在往复式发动机中,产生在活塞顶部表面的膨胀压力向下推动活塞,机械力被传给连杆,带动曲轴转动
对于转子发动机,膨胀压力作用在转子的侧面 从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心(见图中PG)这一运动由两个分开的力作用而成一个是指向输出轴中心(见图中的Pb)的向心力,另一个是使输出轴转动的切线力(Ft)
壳体的内部空间(或旋轮线室)总是被分成三个工作室 在转子的运动过程中,这三个工作室的容积不停地变动,在摆线形缸体内相继完成进气,压缩,燃烧和排气四个过程每个过程都是在摆线形缸体中的不同位置进行,这明显区别于往复式发动机往复式发动机的四个过程都是在一个汽缸内进行的
转子发动机的排气量通常用单位工作室容积和转子的数量来表示例如,对于型号为13B的双转子发动机,排量为"654cc ×2"
转子引擎利用转子以偏心形的方式,在特殊的眉形燃烧室内呈三角型转动,由于燃爆效率高、重量轻、外型简洁小巧,十分适用于需要瞬间爆发力的跑车。2003年Mazda发表的RX-8更进一步创新所使用的转子引擎(RENESIS)。其具备654 cc × 2的双转子引擎,于8500 rpm能输出250 PS的最大马力,5500 rpm时可输出216 Nm的最大扭力,同时展现出比RX-7的转子引擎更低的油耗表现和废气排放,成功的发展出全新概念的四门四座纯种新跑车Mazda RX-8!
就以90年代rotary代表的RX-7 FD3S,一晃就在车坛中屹立不摇了10个年头,这部强调暴力、 *** 驾神经质的小跑车,在日本非常受到年轻人的喜爱,不论是「公道暴走」或前进「山卡」都可看见它的踪迹,而国内也一直存在有「seven」的忠实族群,所不同的是本地RX-7均为来自美国的R1版本,马力因环保法规被限定于255至265匹间,不似日规最后已达280匹的水平。不过,转子引擎非常好改装、容易获得高额成效,所以这一点差别根本没多大影响。
FD3S所配置的13B-REW心脏,靠着总排气量13升的双转子引擎,搭配排气侧连在一起的日立双涡轮,营造出超过255匹的强大马力,很多人一定感到不可思议,但事实上其设计非常简单,构成零件少且本身体积也不大,所以RX-7在动力超强之余,亦可取得良好的前后配重,以及车身轻量化的优势(总重不到1300kg)。rotary引擎是由转子的回转产生动力,因此没有气门机构具备高转速的特色,而且它在膨胀冲程时会发生较大的重迭角度,相形能爆发等同于六缸往复式引擎的密集输出;在此由于转子引擎的低转速扭力较差(容许爆炸时间短),同时自身的容积量不足,因此13B-REW设有循序式的双涡轮辅助,第一颗在1000转作动增加反应性,第二颗于4100转介入(手排)提振后段持续力。
气埠研磨+增压提升,预估马力350匹以上原厂顾及到排放问题的13B引擎,在本体无改装的前提之下,只要修改计算机、打高增压值并匹配直通化滤芯与排气管,就可提升至少60匹的马力,故本车一开始就换装了两颗HKS香菇头、RE雨宫全段95φ排气管(前喉管75φ)+计算机、以及使用HKS EVC把boost从08公斤提高到10公斤。值得一提的是,属交换Redom ROM的雨宫计算机,尚可改变第二颗涡轮的动作时机,藉此增强中段的加速力道,所以实际上是相当的有效果;而它另外还装置两颗Blitz泄压阀加深turbine的反应性,且将原本平放的中冷器组,换成含铝质强化管路的Trust大容量型,位置亦前移到水箱之前,重要的吸气温度也可被大幅降低。
因为构造太简易的关系,转子引擎几乎没有什么好改的地方,国外玩大马力的方式,很多都是直接换六号以上的单颗大涡轮,然后设定超高增压值,就可获得500匹左右的惊人出力。事实上由于rotary无气门这种局部高热点,相对只要有足够的喷油量,都能承受极大的压力,不过这样也会牺牲掉低转速的扭力,故其仍是维持先前的循序双涡轮,但从引擎部分下手来获得更高的肺活量。
转子引擎的本体改造,主要就是在吸、排气埠进行加工,初级的有将进气埠、歧管铸造面研磨光滑减低吸气阻碍,并且顺道扩大侧边外壳的外部接口面积,如此便可改变正时而加大重迭角,用意等于是往复式引擎改装大角度凸轮轴。再过来更深入的加工方式,是将侧边外壳内面的进气埠口径扩大,或者是把此吸气埠连接到转子外壳上,这已算是程度相当大的修改;而最终极的外环式改造,乃是将原本位在侧边外壳的四个进气口封住,再于转子外壳各开一个与排气口相当的大型进气埠,这样空气即能从从转子外壳直接且顺畅的大量吸入,比起原本间接引入燃烧室的侧边进气,更能在高转速域发挥极大的效率,所以没有装置涡轮的赛车引擎,大多是采用此种方法。
rotary透过本体改造而增进马力时,必须极端流失低转速扭力来换取高转速马力,因此tuner只采用了第一种抛光和稍微加大气端口的模式,此法在Hi-boost设定下就可增加不少的动力,至此估计出力应有350至370匹的水平。另一方面在经过这般的修改之后,计算机也必须再做进一步的修正,特别是转子的燃烧室会移动,在爆炸的过程中火焰传播型态一定不佳,故点火正时亦要够精密才行,这部分其则串接e-manage可程序计算机改写数据,希望能更稳定的发挥马力。
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