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　　可編程計算機控制器PCC作為一個全新的概念是由奧地利B&R 在工控界提出的。無論是內(nèi)部的硬件功能，還是外部的編程、開發(fā)環(huán)境，PCC 都比常規(guī)的可編程邏輯控制器（PLC ）有較大的增強和提高。

1 PCC的硬件特點

　　PCC20O5采用的是16 位MOTOROLA  68000 處理器。它得以使PLC 演變到PCC 的關(guān)鍵是B&R 成功地將PLC 的標準控制功能，與工業(yè)計算機的分時多任務(wù)操作系統(tǒng)集成到了單一的CPU模塊之中。這就使得用戶可以十分靈活地借助操作系統(tǒng)的調(diào)度管理，讓多個應(yīng)用程序（任務(wù)）在一個CPU 之中并行地運行（周期可由用戶設(shè)定），從而擺脫了常規(guī)PLC上單個程序?qū)τ布r鐘的依賴。這一技術(shù)突破，對于整個技術(shù)項目的開發(fā)、運行和維護都有＋分重要的意義。
幾乎所有PCC 的硬件結(jié)構(gòu)中都采用了模塊式結(jié)構(gòu)。這一特點使真正靈活自由地擴展成為可能。在PCC上，I / 0 通道和底板被設(shè)計成模塊式結(jié)構(gòu)，可以任意插拔；應(yīng)用程序存儲器（APM ）也實現(xiàn)了模塊化，用戶可按照其應(yīng)用程序的復(fù)雜程度，在64K 到1M 的范圍內(nèi)，經(jīng)濟靈活地選型。
       
　　安全性對于一個實時控制系統(tǒng)來說是十分重要的要求，PCC 為此在以下各環(huán)節(jié)上提供了保障：

( l ）就數(shù)據(jù)傳輸而言，PCC數(shù)據(jù)總線上各模塊不僅經(jīng)過了各種嚴格標準的檢驗，而且，PCC的基板總線上還設(shè)計了一套完整的局部總線協(xié)議，以保證不正確數(shù)據(jù)無法傳輸。
      
( 2 ）為防止模塊式硬件安裝運行的各種意外情況出現(xiàn)，PCC 不僅為用戶提供了除電源和CPU 模塊之外的所有模塊的帶電拔插功能（硬件無損壞、軟件自動處理不死機），而且可以在PCC 上電時，按照實際插人底板的模塊，實現(xiàn)系統(tǒng)硬件的動態(tài)配置和出錯處理。

( 3 ）借助于電池和金箔電容的保護，PCC 系統(tǒng)RAM 中的數(shù)據(jù)（程序）最長可以確保3 年不會丟失。
與當今工業(yè)控制器的發(fā)展趨勢相適應(yīng)，PCC 系統(tǒng)硬件組態(tài)的開放性十分徹底。不僅實現(xiàn)了B&R 品牌自身各型號產(chǎn)品的自由擴展與互聯(lián)（本地、遠程擴展、聯(lián)網(wǎng)），而且提供了對其他廣家眾多牌號產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持。如AB  Data  Highway 、M odbus 、SinecL1 等，都可以通過PCC 統(tǒng)一在標準現(xiàn)場總線Profibus 、CAN 等的MAP 之下。另外，PCC 還提供了通用的串行通信驅(qū)動器― 幀驅(qū)器（Frame Driver），用以創(chuàng)建用戶自己的協(xié)議。

2 PCC編程軟件的特點

　　PCC 采用通用的PC 機作為在線編程開發(fā)工具，編程軟件為一個多窗口界面的集成開發(fā)環(huán)境，程序結(jié)構(gòu)設(shè)計采用一種稱為GDM ( Graphic Design Method ）的圖形設(shè)計方法進行模塊設(shè)計。它將整個項日（應(yīng)用程序）劃分為項目、處理器和任務(wù)等不同層面，各個層面上均采用GDM 圖形方法設(shè)計各模塊之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。GDM 為編程者在對項目總體的把握上提供了一個強有力的工具。

　　PCC的編程語言可以采用常規(guī)PLC 的梯型圖（LAD ）和指令表（STL ) ，這兩種是廣為PLC開發(fā)人員熟悉的低級語言；PCC 還設(shè)計了一套基于文本的面向控制的結(jié)構(gòu)化高級語言― PL2000），使得程序設(shè)計者對復(fù)雜控制過程的描述變得非常直觀、精練。上述三種語言，再加上PG2000提供的各種函數(shù)功能塊〔 FBK ) ，在項目開發(fā)時，可以根據(jù)任務(wù)模塊自身的特點而自由選用。
      
　　PCC的編程軟件包PG2000的調(diào)試查錯和在線幫助功能十分強大。運用Debugger 和PV - monitor 工具，可以實現(xiàn)源程序級的單步、多步、單周期和連續(xù)運行調(diào)試以及過程變量的監(jiān)視和修改。PG2000的在線幫助功能具有含義敏感性，即編程者可以在任何狀態(tài)下，隨時獲取所需的幫助信息。另外，PCC 還模仿大型機操作系統(tǒng)，設(shè)計了錯誤登錄功能，將所有關(guān)鍵性錯誤和外界對系統(tǒng)的干涉，連同相應(yīng)的時間標記在一起，登錄到錯誤信息模塊中。

3 PCC工程設(shè)計應(yīng)用舉例
     
　　這里，以齊魯大廈的樓宇消防自動化（FA ）系統(tǒng)為例，說明PCC 在工程設(shè)計中的應(yīng)用及所獨具的魅力。

3.1工程要求概述

　　該大廈共有33 層樓面，大小廳室數(shù)百個。共分布煙霧火警探頭近2000個；控制各樓層通風(fēng)機、防火門、消防泵和總電源開關(guān)等需高達77 個開關(guān)量；另外還有158 個用于測試工作方式下的控制按鈕。在兼顧工程短、成本低的前提下，PCC 2005被選用。

3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　鑒于整幢大廈近2000個火警煙霧探頭的分布特點，PCC 的硬件系統(tǒng)采用了遠程擴展的方案；地面樓層設(shè)一個主站，位于集控室的電控箱之內(nèi)。在地面以上的2 、6 、12 、18 、24 、30樓層分別設(shè)立6 個從站，控制一定樓層范圍內(nèi)的消防設(shè)備。主站和從站之間通過主站的一塊選程擴展主模塊馳動；而各從站之間則通過集成于電源模塊內(nèi)的遠程擴展驅(qū)動口聯(lián)接而成。

　　輸人信號的處理：出于經(jīng)濟性的考慮，該FA 系統(tǒng)的各個火警探頭的狀態(tài)信號并不是直接被PCC 的I / 0 模塊讀到的，而是采用一套由德國EFF 公司引進的消防探頭的前端讀人裝置讀到的。它安裝于集控室之內(nèi)，以固定的掃描周期監(jiān)測整幢大廈的所有探頭狀態(tài)。在每個掃描周期結(jié)束時，將監(jiān)測結(jié)果通過RS232 串行口，送至PCC 系統(tǒng)處理。而這期間的通信協(xié)議，則通過B & R 的幀驅(qū)動（Frame Driv ），由編程者自動創(chuàng)建。

　　另外，為滿足對所有消防設(shè)施測試的需耍，該系統(tǒng)在集控室內(nèi)設(shè)有一塊控制面板，用158 個按鈕控制各種消防設(shè)施在系統(tǒng)測試方式下的工作狀態(tài)。為此PCC 在主站上配置5塊數(shù)字信號輸人模塊D1477。
 
　　輸出信號的處理：該系統(tǒng)的輸出大體分成兩路。一路是用以驅(qū)動對應(yīng)于每一個火警探頭的LED 指示燈，同樣出于經(jīng)濟性的考慮，該系統(tǒng)采用了數(shù)套解碼電路，間接驅(qū)動每一個LED 的明滅狀態(tài)大大減少了眾多的LED 對PCC 數(shù)字量輸出通道資源的占用。另一路輸出信號則用以直接驅(qū)動各種消防設(shè)施，鑒于驅(qū)動電流要求的不同，系統(tǒng)在主站和各從站上分別配置了晶體管輸出模塊DO479 和繼電器輸出模塊DO650兩種數(shù)字量信號輸出模塊。該FA 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖l 所示。

圖1  FA 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　由于采用了PCC 這一高于常規(guī)PLC 的硬件平臺，基于其CPU 上分時多任務(wù)的操作系統(tǒng)和PG2O00 編程軟件包所提供的靈活多樣的支持，整個系統(tǒng)的控制程序采用PL2000高級語言和LAD （梯型圖）混合編制，由多個任務(wù)組號不同的并行任務(wù)模塊協(xié)同完成。在PG2000 的GDM 任務(wù)層中，各任務(wù)模塊流程圖如圖2 所示。

圖2   任務(wù)模塊流程圖

　　其中，方框內(nèi)為GDM 任務(wù)層中的任務(wù)名稱，橢圓框內(nèi)為與任務(wù)相關(guān)聯(lián)的全程數(shù)據(jù)變量。并行推進的各任務(wù)的具體實現(xiàn)，分述如下：

　　eff一read 任務(wù)模塊 用PL2000編制，其功能是通過PCC 串行接口，建立與前端裝置eff的通信，獲取表示整個樓宇火警探頭狀態(tài)的字符序列信息，并將結(jié)果置于PCC 的內(nèi)部字符串變量effeir中，兩者之間的通信協(xié)議是由PG2000軟件包提供的Frame Driv ，由用戶自行創(chuàng)建的。

　　eff一chk任務(wù)模塊 用PL2000編制，其功能為處理從串行口接收到的eff發(fā)來的字符串，在“Alarm”、“Reset”、 “Initialize ”及打印狀態(tài)下，分別做出相應(yīng)處理。出現(xiàn)報警時，從字符串中取出報警探頭位置信息，并將代表所有探頭狀態(tài)的全程數(shù)組變量DB 的相應(yīng)元素置1 。
      
　　LED一s 任務(wù)模塊 用PL2000編制，其功能是監(jiān)測PCC 各站所轄的探頭是否報警。出現(xiàn)報警，則將相應(yīng)的樓層與探頭號送到外部解碼電路。
F 一GEN 任務(wù)模塊 用PL2000編制，其功能是監(jiān)測PCC 各樓層所轄的探頭是否報警。出現(xiàn)報警則將相應(yīng)的樓層火警標志置1 ，否則清零。
      
　　F一Relay 任務(wù)模塊 用LAD 編制，其功能為按用戶要求及所有消防設(shè)施的分布情況，按樓層火警標志，啟動相應(yīng)的消防設(shè)施。
     
　　initproj 任務(wù)模塊 用PL2000編制，該模塊為整個控制程序的初始化模塊，用以對所有全局變量的初始化，與上述任務(wù)模塊不同的是，該任務(wù)模塊僅在FA 系統(tǒng)啟動時執(zhí)行一次。
       
　　PCC是一種較PLC更高層次的、專為中小型控制項目設(shè)計的計算機控制器。由干它集標準的PLC和工業(yè)控制計算機性能干一體，既具有高度結(jié)構(gòu)化的硬件設(shè)計，又具有多任務(wù)分時操作系統(tǒng)，因而提供了更強大的數(shù)據(jù)運算和處理能力。它不僅可以用梯型圖（LAD ）和指令表（STL <