可编程逻辑控制器(plc)开发于20世纪60年代，作为广泛使用的继电器控制系统的替代品，它仍然是核心工业控制器技术，即使它已经扩展到可编程自动化控制器(pac)和工业pc (ipc)。
开发PLC的主要原因是为了简化更改过程。继电器控制系统是硬连接的，而不是编码的，这意味着任何对基于继电器的自动化系统的改变都需要物理上的重新布线。如果在继电器接线中出现任何错误，通常需要花费数小时进行故障排除，将原理图与实际接线进行比较，以发现问题。
那个时代的基本计算机技术最初是作为继电器控制系统的替代品被尝试的，但它们不适合工业环境——这个问题至今仍存在于通用计算机中。
PLC的起源与发展
这项技术今天被广泛认为是第一个plc——Modicon 084——是1968年由Dick Morley为通用汽车公司开发的。Modicon这个名字来源于形容这个新发展的词“模块化数字控制器”。Modicon 084引入的一些现在常见的控制器功能包括:使其可用于工业环境的强化设计，可根据需要添加以将现场设备连接到控制器的模块化I/O(输入/输出)，以及至今仍在广泛使用的梯形逻辑编程语言的开发。梯形逻辑类似于继电器触点和线圈，在PLC引入时很熟悉，这使得工程师和技术人员很容易切换到这种新的控制编程方法。
ControlLogix系列控制器使用Studio 5000设计环境作为标准框架，通过以太网/IP管理集成运动，用于高速运动应用和SIL2/PLd和SIL3/PLe安全系统。
Simatic S7-1500 PLC系统支持一系列应用，从运动控制功能到人工智能。
PAC的差异
虽然与PLC有一些不同，但pac通常被称为PLC，因为它们执行许多相同的功能来控制自动化过程。此外，一些高端plc具有许多与PAC相同的功能。
Opto 22的groov EPIC(边缘可编程工业控制器)被认为是一种PAC，旨在处理远程监控、过程控制、数据采集和处理以及物联网连接。
为什么IPCs ?
顾名思义，工业pc是为工业用途而设计的pc。换句话说，它们不是像plc和pac那样专门为工业控制编程而设计的，而是配备并能够用于这种目的。
C69xx工业PC系列采用铝制外壳。图中所示的C6930是倍福的高性能IPC平台，用于制造系统工程中的高度复杂应用。
IPC的其他加固功能包括:
- 工作温度范围从零下到60-85°C。
- 金属框架结构和抗振动
- 保护免受电磁干扰和电压冲击。
通过其计算组件和多核cpu, ipc可用于运行机器/线路控制程序以及其他所需的计算程序。用户可以在作为自动化控制器的同一个IPC上运行数据库、协议转换器、配方管理器，甚至SCADA和MES软件。
由于ipc通常运行像Windows或Linux这样的操作系统(即，不是专门为确定性工业应用优化的操作系统)，这导致了一些关于ipc与专用控制器(如plc和pac)相比的可靠性的争论。然而，IPC供应商和众多用户经常证明其在工业应用中的可靠可靠性。
Automation PC 3100系列的ipc使用酷睿i系列处理器，可以从赛扬扩展到酷睿i7。所有版本都是无风扇的，内存可以从4 GB扩展到32 GB。
- 面板:这些是HMI和IPC的组合，用于机器或线路控制。
- 盒式或嵌入式pc:这些紧凑的ipc被设计成通过导轨安装到离散系统中，并在机箱中与其他系统集成。
就像在更复杂的自动化任务中，pac比plc更受青睐一样，由于其先进的计算能力，以及易于将控制器与资产管理和其他企业系统联网，ipc通常更受青睐。
最终用户和集成商的见解
为了了解终端用户和系统集成商如何看待他们所使用的控制器技术，因为控制器功能适应了行业的数字化转型需求，我们对这两组进行了调查，以了解他们认为最重要的控制器技术进步，他们更喜欢使用哪种类型的控制器以及为什么，他们对新兴的基于web的控制器领域的想法，以及他们对选择可编程逻辑控制器(plc)的建议。PACs (programmable automation controller)和ipc (industrial pc)。
艾默生的RX3i CPL410 PAC具有单一控制引擎和通用编程环境，可跨多个硬件平台提供应用程序的可移植性。
这是一个特别值得注意的回应，有两个原因:1)不到20年前，许多工程师反对在工厂车间使用以太网，因为它缺乏确定性，担心直接连接到企业网络以及可能导致的对工厂日常操作的监督;2)网络安全问题。
在不太遥远的过去，我听到工程师们说过这样的话:“以太网将在我死后来到我的工厂车间”和“以太网不是车间网络”，这表明根据我们的调查结果，在相对较短的时间内，业界对以太网的看法发生了多大的变化。
这种变化很大程度上可能是由于多种因素的综合作用，最显著的是以太网在所有个人和商业通信中的普及——无论是通过移动设备还是办公计算机——以及随之而来的意识到，当涉及到企业级连接时，工厂车间网络不能继续作为完全孤立的操作，类似于黑盒子。生产数据及其提供的信息洞察对于持续改进运营和调整与生产和供应链运营相关的业务战略的能力至关重要。而控制器，作为自动化设备的大脑，保存和处理大量的关键数据。
至于网络安全，尽管在如何最好地保护工厂底层技术的问题上仍存在重大分歧，但业界基本上已经接受了这样一个观点，即网络安全仍将是一个不断变化的目标，企业将不得不不断调整。不将工厂地面系统连接到更高级别网络的想法在很大程度上被认为与现代工业环境的基本要求不兼容。事实上，大约三分之一的终端用户和集成商都同意，高速以太网是自控制器开发以来发生的最好的事情，这强调了这一现实。
进一步支持这一发展的是，20%的终端用户和14%的集成商指出，无线功能是控制器技术最重要的进步之一。这些结果使得无线在终端用户中仅次于以太网，在系统集成商中位居第三。由于无线是以太网通信的一种形式，因此可以推测，49%的集成商和终端用户将以太网视为最重要的控制器进步。
这将“增加内存”排在第二位，19%的集成商和16%的最终用户(总共35%)认为其重要性，其次是32%的“更小的内存占用”(18%的最终用户和14%的集成商)。
控制器的偏好
当涉及到独立控制器时，如plc, pac和ipc -而不是嵌入式微控制单元-根据我们的调查结果，人们普遍倾向于plc。
在集成商中，50%的人更喜欢plc，其余50%的人更喜欢pac和ipc。然而，最终用户对plc的偏好要强烈得多(75%)，其次是ipc的偏好为17%，而pac的偏好仅为8%。
考虑到pac本质上是具有附加功能的plc，如更大的编程语言支持、更大的内存和互操作性能力，最终用户对plc和pac之间的偏好差异非常有趣。对PLC的偏好归结为两个问题:预期的可靠性和对PLC的更熟悉程度，这两个因素占最终用户对PLC偏好的65%。与这两个原因相关的数字在集成商中相似，为67%。
尽管pac提供了优势，但43%的集成商表示，他们在不到25%的时间内推荐pac而不是plc。主要原因是许多工业应用只需要基本的PLC功能，因为pac的扩展功能更适合更复杂的自动化系统。集成商推荐pac的两个主要原因是其扩展编程功能(50%)和连接特性(25%)。集成商提到的PAC偏好的另一个原因是PAC技术的“客户偏好”。
pac和ipc在集成商的估计中并列第二，这一事实值得仔细研究其原因。在集成商中，PAC首选的首要因素是该技术的I/O功能，它允许跟踪和控制比plc更多的I/O点。对于ipc，集成商最喜欢的两个特性是:虚拟化功能和更大的网络选项。
控制器虚拟化在工业领域是一个日益增长的趋势，因为它能够提供所需的控制功能，同时占用更少的空间，提高应用寿命(通常是2倍)，并减少需要管理、维修或更换的物理控制器的数量。
建议
对于所有三种类型的控制器，终端用户和集成商的共同响应是确保支持的可用性和响应性。考虑到控制器的用途，这种响应并不令人惊讶，因为如果控制器出现故障，那么使用该控制器的机器或生产线上的生产也会出现故障。
一些受访者指出，考虑到控制器对生产操作的重要性，他们更倾向于本地支持，但由于具有故障排除和维修的远程访问能力，本地要求通常不像以前那样被视为至关重要。因此，本地支持需求日益成为业务规模、复杂性、安全性和关键性的一个因素。
除了可靠支持的重要性之外，对plc、pac和ipc的建议也有所不同。
对于plc，一位终端用户表示:“通信选项越来越好，但在试图集成更大的系统时，这往往是一个绊脚石。确保有足够的通信端口和选项可用于当前配置和未来扩展。”
另一位终端用户建议，未来的PLC买家应该密切关注处理时间、通信选项、允许连接的数量、I/O限制、温度和振动规格等细节。这位用户补充说，它“有助于标准化一个品牌，因为ide(集成开发环境)可能有一个陡峭的学习曲线，维护成本很高。”
PAC终端用户建议在购买前仔细研究PAC的额外功能。一位终端用户表示:“内置的IEC语言是一个很大的优势，pac还有许多其他有趣的功能，但并不是所有功能都适合我们的领域。在PAC价格/性能计算中有很多东西!有些供应商对每个不受欢迎的功能都收取额外费用。”
Integrator受访者同意这一观点，建议用户确保他们正在考虑的pac具有适合任务和环境的选项。
最终用户提供的最广泛的建议适用于知识产权方案。
一名终端用户表示，IPC可以被锁定，因为“许多人熟悉个人电脑，喜欢摆弄它们。”
与任何控制器一样，随着时间的推移，过时将成为一个问题。但是对于ipc，根据所使用的操作系统，这可能是一个更频繁地面临的问题。一名终端用户指出，他们“被困在无法与当前网络集成的不可更新版本的操作系统上”。
另一位终端用户建议与IPC供应商合作，以确保安全功能的正确实现。一位终端用户表示，他们发现IPC网络安全要求比plc更复杂。
