如何为自动化项目选择正确的控制器（PLC、PAC、IPC）
应用的复杂性和性能要求，决定了控制器的规格。对硬件性能进行全面考量的同时，用户还应将控制器编程软件包含在评估过程中。
与可编程逻辑控制器 (PLC) 的最初使命相比，自动化控制器的功能已经要远远多于代替继电器。现在，控制器能够集成逻辑、运动、机器人，以及与其它机器和管理系统进行通信。性能可以从简单设备到多核处理器不等。
传统的PLC、可编程自动化控制器 (PAC) 和工业控制计算机 (IPC) 之间的区别主要与处理能力和性能相关，不过现在它们彼此之间的界线正在逐渐模糊。由于遵循国际电工委员会 (IEC) 61131-3 编程规范，控制软件取得了一定程度的标准化。在后台运行的强大的实时操作系统，避免了对基于Microsoft Windows操作系统的依赖。因此 “基于IPC的控制”一词，如果改为 “基于Intel或基于AMD”可能更精确，可以反映所使用的强大的主流处理器。
由于现在的自动化控制器除了进行逻辑处理外，还可以做更多其它事情， PLC可能是一个过时的术语。因为所有的自动化控制器都是可编程的，PAC中的 “P”也似乎是多余的。控制器基本上是计算机，可以在同一个处理器上运行多个操作系统 (实时、Microsoft Windows和 Linux)。IPC可用于控制、数据采集以及不断出现的新任务，比如边缘计算。
TSN是很重要的，这主要是因为要使IIoT能够运作，需要在工厂、企业范围内和云端上实现不同控制平台之间通信的互操作性。如果需要串行接口，则应专门定义，因为目前串行通讯使用的较少。
安装形式
以下是3种最常见的自动化控制器的安装形式。
1、IP20，机柜安装：这是传统PLC常用的安装形式，有一个单独的HMI，通常使用整体、背板/轨道安装 I/O，或远程安装的 I/O 模块。
2、IP65/67/69K 密封，基座或前面板安装：这种形式集成了HMI和控制器，并采用摇臂型安装，可以充分发挥器人体工程学优势，因此变得越来越流行。
除了控制，这种形式还可以集成PC功能，以运行各种Microsoft Windows应用程序，比如HMI，尽管基于Web的HMI的趋势越来越明显。 与类似的控制器相比，基座安装的控制器往往比面板安装更昂贵，需要不锈钢挡板，以及更高的密封要求。
有些人喜欢将面板安装PLC和HMI分开，以避免在其中一个损坏时需要同时更换两个组件。但是现在已经无需担心，因为已经有了可自由拆卸HMI的集成装置。这样，更换较大的屏幕就更容易，或者升级到更强的控制硬件也不需要更换屏幕。
3、IP20，机柜式工控机，配置独立的HMI：就像集成形式一样，这种形式还可以作为一个具有实时操作系统、各种计算机操作系统和网络服务的控制器。控制器可以是独立的，工业计算机专门用于非控制任务，如边缘、雾或云计算。历史库、序列化和视觉检查也是常见的应用。
先进的自动化供应商可以为用户提供满足不同需求的PLC产品范围，例如从配置固定 I/O的微型PLC，到中档PLC，再到能够处理数以千计的I/O的模块化PLC系统。图片来源: AutomationDirect
可扩展性
虽然软件开发环境通常与硬件（超小、微型、中型和大型PLC）相关，但它也有可能在独立于硬件的开发环境中工作。这意味着首先可以为项目编程，然后再去选择或更改控制硬件。这种灵活性可扩展到马达和驱动器类型。低端的步进或变频器可与高端伺服共享相同的程序。当一系列设备的设计旨在允许复用关键软件元素时，可扩展性的要求就尤为关键。
CPU性能
从低端到多核处理器有多种类型可供选择，但它们的性能彼此会有重叠。因此，建议与技术提供商的技术支持和销售工程师团队合作，为预期的应用需求选择最佳的性价比方案，因为他们更了解自己的产品。
理想情况下，处理器应具有可扩展性，控制软件才能兼容控制器产品线上的所有产品。自动化技术供应商会对重要组件准备充足库存，以确保产品的可用性，并为替代品提供迁移服务。
此外，还要确定是否需要静音操作，以及安装控制器的预期环境温度。其它散热选项包括风扇、空调、散热器和水冷等。
内存
固态内存在自动化控制器、可移动介质（如C-Fast卡）以及对成本更敏感的永久安装的应用中已经非常流行。可移动内存的优点是可以轻松地替换它，便于制作和存储备份，并且很容易扩展内存容量。
但是，在使用工业存储卡时需要小心，并确保媒介符合应用所需的规格。不同的存储类型，具有不同的使用寿命，这取决于读写周期。这也是一个需要和自动化供应商讨论的话题。
不同类型控制器的区别
为工厂自动化选择控制器，不仅和是否应该使用PLC、PAC、或IPC有关，它还应该涉及应用要求的定义，包括基本的控制需求以及未来的可扩展性。尤其是可编程软件平台的选择，与选择合适的硬件一样重要，需要在决策过程中发挥重要作用。
无论是机器还是过程控制，典型的控制器系列都包括PLC、PAC和IPC。尽管不同的控制器之间存在诸多差异，但它们的特性与功能正在不断的融合。
虽然PLC是第一个用于替代继电器的控制设备，但到目前为止，PLC仍然是中小型应用的最佳选择。随着对新技术接受程度的提高，PLC的功能也在不断扩展。很多低端PLC使用梯形图逻辑编程，因为这对于大多数应用场合来讲已经足够了。更高端的PLC，则可使用功能块和其它IEC 61131-3 编程语言。
PAC扩展了PLC功能，包括改进的运动、安全和视觉功能。基于PLC的PAC，作为这类控制器的分支，使PAC功能像PLC一样简单易用，但功能更强大。由于具有更先进的功能，并且可以使用其它高级语言（诸如C语言的变体等），IPC对于更复杂的应用来说是一种理想的选择。
在每个控制器类型中，自动化供应商都可以提供很多配置选项，以及内置和远程输入/输出 (I/O) 的不同组合。还有从简单串行到以太网等各种通信方式可供选择。硬件配置还可能包括内置I/O(通常称为模块) 的独立控制器，可以使用可堆叠的I/O和机架式选项进行扩展。
软件编程的评估
在一个典型的自动化项目中，软件编程大约占到所有工作量的一半，但是为控制器编程所需的时间以及所需的专业知识水平，可能会因控制器编程软件的不同而有很大差异。控制器编程软件需要考虑的事项包括：易于编程；偏好和舒适区；时间和成本投入； 可用的培训资源；数据记录和远程访问。
具有限编程指令的简单软件（有时还是免费的），涵盖了适用于这些小型控制器的大多数应用。随着机器规格和复杂性的增加，大多数中型和大型PLC提供的软件平台，需要比小型简单PLC更长的学习时间。
控制器编程软件的选择，通常与用户的偏好和舒适区有关。虽然所需的硬件由应用需求驱动和确定，但软件选择通常是一个主观的决定。大多数公司都应该选择使用标准的控制器编程软件平台以及一个统一的编程方法。
在选择编程软件时，用户还应考虑可用的培训资源。在网上应有大量的技术信息库和用户手册。软件程序一旦开发完成，就需要进行测试。编程软件应该包括查看PID回路响应和运动配置文件，以及模拟其它软件功能的能力。内置的项目模拟器可以在没有硬件或下载到现有系统之前来测试代码，因此可以节约大量的时间。
虽然为控制器选择合适的硬件和编程软件需要考虑很多因素，但选择控制器的方法不太可能是 “一刀切”的。在为工厂选择控制器时，最好能够选择满足公司广泛需求的系列产品。
