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高速控制

推动选择现代控制器的另一个特点是能够控制运动和其他高速应用。执行这些功能需要高速 I/O，以及强大的处理器和确定高速任务级的能力。

虽然一些控制器提供多个运动轴之间的协调，但 Paulk 表示，即使是两个轴之间的协调运动通常也需要特殊的硬件和内置控制器功能：

，需要高速输出 (HSO) 模块和高速输入 (HSI) 模块。HSO 模块生成脉冲和方向命令来命令伺服驱动器运行两个或多个伺服电机。这些脉冲和方向命令可以控制各种应用，例如定长切割、缝合和协调的 xy 轴移动。

可编程滚筒开关 (PDS) 和可编程限位开关提供额外的高速控制功能。PDS 能够以高达 1 MHz 的速率监控多个设备，例如编码器。这些输入信号用于以每秒数万次的速率协调和控制输出。这种类型的硬件配置提供了立于控制器扫描时间的运动控制，控制器扫描时间可能因处理器负载而异。

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信息系统和制造现场之间顺畅、灵活的双向数据交换对于数字化解决方案的实施至关重要，过去这项任务由 PC 或网关处理。
要在不使用此类硬件的情况下实现信息系统与制造现场使用的工业控制器的无缝互联，控制器能够满足信息系统的连接要求。然而，问题是在这些站点使用的 PLC 和其他控制器上运行的程序传统上是使用梯形逻辑（一种适合自动控制的编程语言）编写的，这不符合信息化的要求系统。实践中的困难在于，尝试使用梯形逻辑以信息系统所需的格式（例如文本或 JavaScript 对象表示法 (JSON)）复制数据会干扰控制所需的实时性能。
P0973LN的主要特点是控制执行速度更快，可以使用C/C++编程语言处理信息，这意味着它可以满足信息系统的要求，同时仍保持控制功能的实时性。它还可以与各种不同的控制网络一起工作。
除了基于以太网的控制网络（包括 EtherCAT *3、EtherNet/IP *4、PROFINET *5和 FL-net）之外，它还支持制造现场长期使用的传统标准，例如 Modbus *6， DeviceNet *7和 PROFIBUS *8。与其他供应商的 PLC 通信的编程支持也正在逐步添加。可以添加数据处理所需的协议，其中一个示例应用程序是正在进行的使用制造现场数据的工作，涉及到 Hitachi Data Hub 的连接。
P0973LN 系列支持各种形式的工业以太网（PROFINET、EtherNet/IP、Modbus/TCP 和 FL-net），当与上述共享内存组合时，可以连接到现有的控制设备和设施设备，是能够在控制执行的同时从该设备收集数据，通过共享内存将其传输到信息系统，并将其转发到云端或其他地方的服务器。这提供了设施设备和信息服务器之间的无缝连接。

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与集成周期交织在一起的是异花授粉的平行趋势：来自工业控制市场之外的技术创新正在进入控制器。继续总线 I/O 的历史，我们可以看到这种趋势如何导致新控制器选项的开发。

串行总线 I/O 导致并行 I/O 总线和其他解决方案，使小型和微型计算机与 I/O 交互。然而，这也激发了立 I/O 通信处理器的想法，它将 I/O 与计算机分离，允许任何具有通信端口的东西与其交互。

随着 I/O 模块和 I/O 处理器的改进，这些早期的混合控制器能够提供模拟信号处理选项，这在当时仅存在于分布式控制系统 (DCS) 中。由于梯形图逻辑——被 PLC 用作编程语言——并不是为处理模拟数据格式而设计的，这导致了混合控制器的新编程语言。

然后低成本的 IBM-PC 替代品开始涌入市场。由于当时 PC 仍然是混合动力系统的主要控制选项，这引起了人们对可靠性的担忧。供应商开发工业强化替代方案是有意义的，它将早期混合解决方案的 I/O、网络和编程组件具体化为一个系统，后来被称为 PAC。由于 PAC 使用与 PC 相同的处理器，因此它们能够提供一个功能集，填补了低成本、基于 PLC 的离散控制和高成本、基于 DCS 的过程自动化之间的空白。

值得注意的是，高科技业务和消费 PC 市场的创新如何为工业控制的发展带来机遇。随着运营技术 (OT) 领域越来越多地与信息技术领域融合，这种趋势正在加速。例如，它出现在近年来进入市场的移动解决方案浪潮中。它还体现在对大数据、云分析和机器学习 (ML) 支持的推动中，这些技术起源于工业自动化之外。