聚合氯化鋁是一種凈水材料,無機(jī)高分子混凝劑,又被簡(jiǎn)稱為聚鋁,英文縮寫為PAC,由于氫氧根離子的架橋作用和多價(jià)陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無機(jī)高分子水處理藥劑。在形態(tài)上又可以分為固體和液體兩種。固體按顏色不同又分為棕褐色、米黃色、金黃色和白色,液體可以呈現(xiàn)為無色透明、微黃色、淺黃色至黃褐色。不同顏色的聚合氯化鋁在應(yīng)用及生產(chǎn)技術(shù)上也有較大的區(qū)別。
中文名稱 | 聚合氯化鋁 | 英文名 | Poly Aluminium Chloride |
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別稱 | PAC、聚鋁、聚氯化鋁 | 化學(xué)式 | Al2Cln(OH)6-n |
CAS登錄號(hào) | 1327-41-9;101707-17-9;11097-68-0;114442-10-3; | EINECS登錄號(hào) | 215-477-2 |
熔點(diǎn) | 190(253kPa) | 水溶性 | 易溶于水 |
密度 | 液體≥1.12 | 外觀 | 黃色 |
應(yīng)用 | 水處理 | 安全性描述 | 無毒無害 |
危險(xiǎn)性符號(hào) | 無 | 危險(xiǎn)性描述 | 無 |
1.性狀:無色或黃色樹脂狀固體。其溶液為無色或黃褐色透明液體,有時(shí)因含雜質(zhì)而呈灰黑色粘液。
2.溶解性:易溶于水及稀酒精,不溶于無水酒精及甘油
1.沸騰熱解法 將結(jié)晶氯化鋁在170℃下進(jìn)行沸騰熱解,放出的氯化氫用水吸收制成20%鹽酸加回收。然后加水在60℃以上進(jìn)行熟化聚合,再經(jīng)固化,干燥,破碎,制得固體聚合氯化鋁成品。
2.鋁灰鹽酸法 將鋁灰(主要成分為氧化鋁和釣金屬鋁)按一定配比加入預(yù)先加入洗滌水的反應(yīng)器中,在攪拌下緩緩加入鹽酸進(jìn)行縮聚反應(yīng),經(jīng)熟化聚合至pH值4.2~4.5,溶液相對(duì)密度為1.2左右進(jìn)行沉降,得到液體聚合氯化鋁。液體產(chǎn)品稀釋過濾,蒸發(fā)濃縮干燥得固體聚合氯化鋁成品。
1.應(yīng)貯存在陰涼、通風(fēng)、干燥、清潔的庫房中。運(yùn)輸過程中要防雨淋和烈日曝曬,應(yīng)防止潮解。
2.裝卸時(shí)要小心輕放,防止包裝破損。液體產(chǎn)品貯存期半年,固體產(chǎn)品貯存期一年。
PAC;是一種常用塑膠材料。 1,聚合氯化鋁與其它混凝劑相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):應(yīng)用范圍廣,適應(yīng)水性廣泛。易快速形成大的礬花,沉淀性能好。適宜的PH值范圍較寬(5-9間),且處理后水的PH值和堿度下降小。...
發(fā)電廠建設(shè)中,PAC、FAC證書是什么東西?
主要針對(duì)國(guó)外項(xiàng)目,PAC是初步驗(yàn)收證書或者臨時(shí)驗(yàn)收證書,意味著電廠建成后基本達(dá)到合同要求業(yè)主同意接收電廠;FAC是最終驗(yàn)收證書,意味著合同約定質(zhì)保期內(nèi)達(dá)到業(yè)主要求,業(yè)主同意接受機(jī)組,所執(zhí)行的合同基本結(jié)...
PAC基本信息
中文名稱:聚合氯化鋁
英文名稱:Polyaluminium Chloride
中文別名:堿式氯化鋁;多氯化鋁;羥基氯化鋁;PAC
英文別名:Aluminum chlorohydrate (anhydrous); Aluminum hydroxychloride; Aluminum oxychloride; ACH 325; ACH 331; ACH 7-321; Aloxicoll; Aluminol ACH; Aluminum chlorhydrate; Aluminum chlorhydroxide; Aluminum chloride hydroxide; Aluminum chloride hydroxide oxide, basic; Aluminum chloride oxide; Aluminum chlorohydrol; Aluminum chlorohydroxide; Aluminum hydroxide chloride; Aquarhone 18; Astringen; Astringen 10; Banoltan White; Basic aluminum chloride; Basic aluminum chloride, hydrate; Berukotan AC-P; Cartafix LA; Cawood 5025; Chlorhydrol; Chlorhydrol Micro-Dry; Chlorhydrol Micro-Dry SUF; Dialuminium-chlorid-pentahydroxid; E 200; E 200 (coagulant); EINECS 215-477-2; Gelsica; HPB 5025; Hessidrex WT; Hydral; Hydrofugal; Kempac 10; Kempac 20; Kemwater PAX 14; Locron; Locron P; Locron S; Nalco 8676; OCAL; Oulupac 180; PAC; PAC (salt); PAC 250A; PAC 250AD; PACK 300M; PALC; Paho 2S; Sansudor; UNII-HPN8MZW13M; Wickenol cps 325; Aluminum chloride, basic; [AL2(OH)nCL6-n]m; 135864-70-9; 143230-54-0; 144388-28-3; 162535-15-1; 167140-05-8; 245064-40-8; 32056-15-8; 37226-46-3; 39380-80-8; 56803-01-1; 56831-66-4; 64441-77-6; 672263-85-3; 79586-02-0; 8012-66-6; 808739-25-5; 84861-98-3; aluminum trichloride
CAS號(hào):1327-41-9;101707-17-9;11097-68-0;114442-10-3;
分子式:AlCl3
分子量:133.3405
SMILES:OCl.[Al]
pH值:3-9
鹽基度:45—95
水不溶物:0.1≤
1.是絮凝劑,主要用于凈化飲用水和給水的特殊水質(zhì)處理,如除鐵、除氟、除鎘、除放射性污染、除漂浮油等。也用于工業(yè)廢水處理,如印染廢水等。此外,還用于精密鑄造、醫(yī)藥、造紙橡膠、制革、石油、化工、染料。2.聚合氯化鋁在表面處理中用作水處理劑。3.抑汗化妝品主要原料。4.部分絮凝劑可用于食品添加劑.
CAS號(hào):1327-41-9;101707-17-9;11097-68-0;114442-10-3;
EINECS號(hào):215-477-2
壓縮雙電層
膠團(tuán)雙電層的構(gòu)造決定了在膠粒表面處反離子的濃度最大,隨著膠粒表面向外的距離越大則反離子濃度越低,最終與溶液中離子濃度相等。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì),使溶液中離子濃度增高,則擴(kuò)散層的厚度減小。
當(dāng)兩個(gè)膠?;ハ嘟咏鼤r(shí),由于擴(kuò)散層厚度減小,ξ電位降低,因此它們互相排斥的力就減小了,也就是溶液中離子濃度高的膠間斥力比離子濃度低的要小。膠粒間的吸力不受水相組成的影響,但由于擴(kuò)散減薄,它們相撞時(shí)的距離就減小了,這樣相互間的吸力就大了。可見其排斥與吸引的合力由斥力為主變成以吸力為主(排斥勢(shì)能消失了),膠粒得以迅速凝聚。這個(gè)機(jī)理能較好地解釋港灣處的沉積現(xiàn)象,因淡水進(jìn)入海水時(shí),鹽類增加,離子濃度增高,淡水挾帶膠粒的穩(wěn)定性降低,所以在港灣處粘土和其它膠體顆粒易沉積。
根據(jù)這個(gè)機(jī)理,當(dāng)溶液中外加電解質(zhì)超過發(fā)生凝聚的臨界凝聚濃度很多時(shí),也不會(huì)有更多超額的反離子進(jìn)入擴(kuò)散層,不可能出現(xiàn)膠粒改變符號(hào)而使膠粒重新穩(wěn)定的情況。這樣的機(jī)理是藉單純靜電現(xiàn)象來說明電解質(zhì)對(duì)膠粒脫穩(wěn)的作用,但它沒有考慮脫穩(wěn)過程中其它性質(zhì)的作用(如吸附),因此不能解釋復(fù)雜的其它一些脫穩(wěn)現(xiàn)象,例如三價(jià)鋁鹽與鐵鹽作混凝劑投量過多,凝聚效果反而下降,甚至重新穩(wěn)定;又如與膠粒帶同電號(hào)的聚合物或高分子有機(jī)物可能有好的凝聚效果:等電狀態(tài)應(yīng)有最好的凝聚效果,但往往在生產(chǎn)實(shí)踐中ξ電位大于零時(shí)混凝效果卻最少等。
實(shí)際上在水溶液中投加混凝劑使膠粒脫穩(wěn)現(xiàn)象涉及到膠粒與混凝劑,膠粒與水溶液,混凝劑與水溶液三個(gè)方面的相互作用,是一個(gè)綜合的現(xiàn)象。
吸附電中和
吸附電中和作用指粒表面對(duì)異號(hào)離子,異號(hào)膠粒或鏈狀離分子帶異號(hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用,由于這種吸附作用中和了它的部分電荷,減少了靜電斥力,因而容易與其它顆粒接近而互相吸附。此時(shí)靜電引力常是這些作用的主要方面,但在不少的情況下,其它的作用了超過靜電引力。
舉例來說,用Na+與十二烷基銨離子(C12H25NH3+)去除帶負(fù)電荷的碘化銀溶液造成的濁度,發(fā)現(xiàn)同是一價(jià)的有機(jī)胺離子脫穩(wěn)的能力比Na+大得多,Na+過量投加不會(huì)造成膠粒再穩(wěn),而有機(jī)胺離子則不然,超過一定投置時(shí)能使膠粒發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象,說明膠粒吸附了過多的反離子,使原來帶的負(fù)電荷轉(zhuǎn)變成帶正電荷。鋁鹽、鐵鹽投加量高時(shí)也發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象以及帶來電荷變號(hào)。上面的現(xiàn)象用吸附電中和的機(jī)理解釋是很合適的。
吸附架橋作用
吸附架橋作用機(jī)理主要是指高分子物質(zhì)與膠粒的吸附與橋連。還可以理解成兩個(gè)大的同號(hào)膠粒中間由于有一個(gè)異號(hào)膠粒而連接在一起。高分子絮凝劑具有線性結(jié)構(gòu),它們具有能與膠粒表面某些部位起作用的化學(xué)基團(tuán),當(dāng)高聚合物與膠粒接觸時(shí),基團(tuán)能與膠粒表面產(chǎn)生特殊的反應(yīng)而相互吸附,而高聚物分子的其余部分則伸展在溶液中,可以與另一個(gè)表面有空位的膠粒吸附,這樣聚合物就起了架橋連接的作用。假如膠粒少,上述聚合物伸展部分粘連不著第二個(gè)膠粒,則這個(gè)伸展部分遲早還會(huì)被原先的膠粒吸附在其他部位上,這個(gè)聚合物就不能起架橋作用了,而膠粒又處于穩(wěn)定狀態(tài)。高分子絮凝劑投加量過大時(shí),會(huì)使膠粒表面飽和產(chǎn)生再穩(wěn)現(xiàn)象。已經(jīng)架橋絮凝的膠粒,如受到劇烈的長(zhǎng)時(shí)間的攪拌,架橋聚合物可能從另一膠粒表面脫開,重又卷回原所在膠粒表面,造成再穩(wěn)定狀態(tài)。
聚合物在膠粒表面的吸附來源于各種物理化學(xué)作用,如范德華引力、靜電引力、氫鍵、配位鍵等,取決于聚合物同膠粒表面二者化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。這個(gè)機(jī)理可解釋非離子型或帶同電號(hào)的離子型高分子絮凝劑能得到好的絮凝效果的現(xiàn)象。
沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理
當(dāng)金屬鹽(如硫酸鋁或氯化鐵)或金屬氧化物和氫氧化物(如石灰)作凝聚劑時(shí),當(dāng)投加量大得足以迅速沉淀金屬氫氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3、Mg(OH)2或金屬碳酸鹽(如CaCO3)時(shí),水中的膠粒可被這些沉淀物在形成時(shí)所網(wǎng)捕。當(dāng)沉淀物是帶正電荷(Al(OH)3及Fe(OH)3在中性和酸性pH范圍內(nèi))時(shí),沉淀速度可因溶液中存在陰離子而加快,例如硫酸銀離子。此外水中膠粒本身可作為這些金屬氧氧化物沉淀物形成的核心,所以凝聚劑最佳投加量與被除去物質(zhì)的濃度成反比,即膠粒越多,金屬凝聚劑投加量越少。
1.有吸附、凝聚、沉淀等性能,聚合氯化鋁穩(wěn)定性差。毒性及防護(hù)有腐蝕性,如不慎濺到皮膚上要立即用水沖洗干凈。生產(chǎn)人員要穿工作服,戴口罩、手套,穿長(zhǎng)筒膠靴。生產(chǎn)設(shè)備要密閉,車間通風(fēng)應(yīng)良好。
2.有腐蝕性。加熱至110℃以上時(shí)分解,放出氯化氫氣體,最后分解為氧化鋁;與酸反應(yīng)發(fā)生解聚作用, 使聚合度和堿度降低,最后變?yōu)檎X鹽。與堿作用可使聚合度和堿度提高,最終可形成氫氧化鋁沉淀或鋁酸鹽;與硫酸鋁或其他多價(jià)酸鹽混合時(shí)易生成沉淀,可降低或完全失去混凝性能。
聚合氯化鋁技術(shù)參數(shù) | ||
產(chǎn) 品 名 稱 | 產(chǎn) 品 等 級(jí) | |
飲用水(一級(jí)) | 非飲用水(二級(jí)) | |
AI2O3含量 | ≥29-32 | ≥29-30 |
鹽基度% | 50-85 | 60-85 |
PH值 | 3.5-5 | 3.5-5 |
水不溶物含量 | ≤0.5-1.5 | ≤1.5-3 |
鉛Pb | PPm≤3 | |
砷As | PPm≤0.5 | |
鐵Fe | PPm≤0.3 | |
汞Hg | PPm≤0.2 |
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PAC理論 PAC理論又稱為相互作用分析理論、人格結(jié)構(gòu)分析理論、交互作用分析、人 際關(guān)系心理分析,由加拿大心理學(xué)家 Eric Berne 于 1964年在《人們玩的游戲》 (Game People Play)一書中,提出了這個(gè)著名的理論。他將傳統(tǒng)的理論加以提 升創(chuàng)立了整套的 PAC人格結(jié)構(gòu)理論。 是一種針對(duì)個(gè)人的成長(zhǎng)和改變的有系統(tǒng)的心 理治療方法。 PAC人際交往理論 PAC的應(yīng)用 交互作用的類型 PAC人格結(jié)構(gòu)理論的應(yīng)用 PAC人格結(jié)構(gòu)理論與沖突的解決 PAC人格結(jié)構(gòu)理論的優(yōu)點(diǎn) PAC分析理論的基本十種類型 PAC人格結(jié)構(gòu)理論應(yīng)用意義 無論人們是以堅(jiān)決還是非堅(jiān)決的方式相互影響, 當(dāng)一個(gè)人對(duì)另一個(gè)人作出回 應(yīng)時(shí),存在一種社會(huì)交互作用。這種對(duì)人們之間的社會(huì)交互作用的研究叫做交互 作用分析。 這種分析理論認(rèn)為,個(gè)體的個(gè)性是由三種比重不同的心理狀態(tài) 構(gòu)成,這就是“父母” 、“成人”、“兒童”狀態(tài)
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PAC 及 PAM 加藥裝置設(shè)計(jì)方案 一. 聚合氯化鋁 適用范圍廣: 應(yīng)用于生活飲用水,工業(yè)用水,生活用水,生活污水和工業(yè)污水處理,聚合 氯化鋁鐵對(duì)生活飲用水及各種工業(yè)用水凈化處理有著明顯的效果。 因原水性質(zhì)各 異,應(yīng)根據(jù)不同情況, 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試或作燒杯試驗(yàn), 取得最佳使用條件和最佳投藥量 以達(dá)到最好的處理效果。 1、使用前,將本產(chǎn)品按一定濃度( 10-30%)投入溶礬池,注入自來水?dāng)嚢枋怪?充分水解,靜置至呈紅棕色液體,再兌水稀釋到所需濃度投加混凝。水廠亦 可配成 2-5%直接投加,工業(yè)廢水處理直接配成 5-10%投加。 2、投加量的確定,根據(jù)原水性質(zhì)可通過生產(chǎn)調(diào)試或燒杯實(shí)驗(yàn)視礬花形成適量而 定,制水廠可以原用的其它藥劑量作為參考,如果原用的是液體產(chǎn)品,可根 據(jù)相應(yīng)藥劑濃度計(jì)算酌定。大致按重量比 1:3而定。 3、使用時(shí),將上述配制好的藥液,泵入計(jì)量槽,通過計(jì)量投加藥液與原水混凝。 4、一般
從PAC的定義可以看出PAC具備的特性,可以完成復(fù)雜的功能,并且系統(tǒng)的硬件和軟件無縫集成,提高了控制系統(tǒng)的性能。而要完成這些功能,PLC需要額外的擴(kuò)展卡才能完成。
編程時(shí),集成的硬件和軟件也是一個(gè)優(yōu)勢(shì),用于PAC編程的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)包括一個(gè)所有開發(fā)工具共享的標(biāo)簽名數(shù)據(jù)庫。PAC使用同一個(gè)軟件包來滿足現(xiàn)有的和未來的自動(dòng)化要求,而不是使用來自不同供應(yīng)商的多個(gè)軟件包。
PAC結(jié)合了PC的處理器、內(nèi)存及軟件,并且擁有PLC的穩(wěn)定性、堅(jiān)固性和分布式本質(zhì),PAC采取開放式結(jié)構(gòu),使用COTS(Commercial of the shelt),也就是它是選用市面上已經(jīng)成熟可用的產(chǎn)品組合成PAC平臺(tái),如此一來有幾個(gè)好處:第一,產(chǎn)品彼此兼容性高,整合性強(qiáng);第二,這些已經(jīng)上市的產(chǎn)品技術(shù)都已相當(dāng)成熟,無論是用戶或組裝者都容易上手;第三,市面上已經(jīng)成熟的產(chǎn)品在價(jià)格上都已相當(dāng)?shù)土?,在成本控制方面效果十分明顯;第四,使用這些市面上已有的產(chǎn)品,將來升級(jí)時(shí)也較容易;第五,市場(chǎng)已有的現(xiàn)成產(chǎn)品,各種規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)都相當(dāng)齊全,用戶可視本身需求,快速開發(fā)出產(chǎn)品。
人機(jī)接口
PAC系統(tǒng)可以使用LO所用的同一個(gè)控制器,因此不需要額外的內(nèi)嵌控制器,即可在HMI中顯示圖形,與大部分控制系統(tǒng)(尤其是在混合和過程控制業(yè)界)需要連接至控制系統(tǒng)的人機(jī)界面(HMI)相比,更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
更佳的控制運(yùn)算
在控制方面,PAC提供了較傳統(tǒng)PLC更佳的控制運(yùn)算,PLC使用的PID控制算法在某些程序下并未最佳化。高級(jí)控制算法不但需要強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算處理器,也需要大量的內(nèi)存,PAC平臺(tái)可以同時(shí)提供這兩項(xiàng)資源。自從全球經(jīng)濟(jì)快速起飛,原料需求大增,價(jià)格不斷上升,因此工程師必須將其控制算法最佳化,使它不只是簡(jiǎn)單的PID控制,以使浪費(fèi)的情形降到最低。這些復(fù)雜的運(yùn)算法往往運(yùn)用控制設(shè)計(jì)技術(shù)(例如離散邏輯或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)),將過程的穩(wěn)定時(shí)間(settling time)減到最短,在這方面PAC提供了很大的幫助。
實(shí)時(shí)分析能力
在機(jī)器監(jiān)視應(yīng)用中,來自模擬和數(shù)字LO線路的數(shù)據(jù)必須實(shí)時(shí)進(jìn)行擷取和分析,以便有效地偵測(cè)到錯(cuò)誤情況。復(fù)雜的例程用來有效地監(jiān)督機(jī)器的狀況,PAC提供了高效率平臺(tái),讓此類應(yīng)用環(huán)境可進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。
安全性更勝一籌
PAC目前鎖定的最大應(yīng)用領(lǐng)域仍是工控,而來自工廠的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以令管理階層擁有更豐富的信息資源,以便借此進(jìn)行決策,但是要安裝能夠提供工廠數(shù)據(jù)的系統(tǒng)可能相當(dāng)困難。企業(yè)系統(tǒng)通常會(huì)通過0DBC、ADO及XML等標(biāo)準(zhǔn)輸人來自自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。PLC的做法是通過OPC之類的標(biāo)準(zhǔn)提供通信能力,也就是說,必須加入PC才能使用。
數(shù)據(jù)反饋
通過OPC來取得數(shù)據(jù),并且使用ODBC、ADO和XML之類的標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)反饋給企業(yè),而PAC可以有效地將工廠數(shù)據(jù)整合至ERP系統(tǒng)中,讓控制系統(tǒng)能夠直接和外部數(shù)據(jù)庫通信。而當(dāng)控制系統(tǒng)連接至數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)站時(shí),安全性的問題開始出現(xiàn)。為了獲得最高的安全性,許多廠商選擇不要將自動(dòng)化系統(tǒng)與企業(yè)連接◇但是大致上來說,連接的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)超過安全問題,雖然PLC可以保護(hù)它不被工廠的入侵者偷竊,但是PLC難以對(duì)抗以以太網(wǎng)絡(luò)連接端口未受保護(hù)封包為目標(biāo)的黑客。PAC可以在利用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)之際進(jìn)行編碼,因此而保護(hù)資料。雖然這在今天可能不是關(guān)注的焦點(diǎn),但是在將來,它可能會(huì)是影響PAC進(jìn)駐工廠的主要因素。
一機(jī)多用節(jié)省成本
就成本配置來看,在小型的數(shù)字控制應(yīng)用中,控制器的價(jià)格可能比LO模塊的價(jià)格更高。對(duì)這些應(yīng)用環(huán)境而言,一個(gè)僅控制數(shù)字LO線路的微型PLC可能是理想的解決方案。但是,如果系統(tǒng)需要視覺或儀器控制,就必須為這些功能另外購置獨(dú)立的控制器。PLC控制器并非為了儀器控制所需的高速模擬I/O或視覺應(yīng)用所需的高速數(shù)據(jù)傳輸速度而設(shè)計(jì),因此PLC沒有視覺或儀器控制模塊,必須為這些應(yīng)用配置獨(dú)立的控制器,從而提高成本。而以PAC的狀況來看,一部控制器和機(jī)架就可以處理數(shù)字及模擬LO、動(dòng)作、視覺及儀器,因此節(jié)省多部控制器的費(fèi)用,每當(dāng)控制系統(tǒng)需要多重功能時(shí),PAC相比之下成本最低。
穩(wěn)定運(yùn)行
在工廠中,震動(dòng)常常是造成PC死機(jī)的原因,這也是PLC的長(zhǎng)項(xiàng),大部分的PLC是采用NEMA封裝。在這種環(huán)境中,具備額外冷卻設(shè)計(jì)、堅(jiān)固外殼、加強(qiáng)震動(dòng)及沖撞規(guī)格的PXI平臺(tái)可以提供近似于PLC的可靠性,不過此類的PXI平臺(tái)上面無法配置硬盤,而用內(nèi)存來取代,以避免震動(dòng)所帶來的不穩(wěn)定。也有部分廠商將軟件刻錄在FPGA上來取代硬盤,如此一來可完全將機(jī)械運(yùn)作排除于PAC之外,增強(qiáng)穩(wěn)定性。
自動(dòng)化控制
當(dāng)廠商改用具變通性的自動(dòng)化功能來滿足不斷變動(dòng)的客戶需求時(shí),希望能夠推出模塊化、具有彈性而且可擴(kuò)展性的控制系統(tǒng)。雖然在LO用途上限制于數(shù)字及操作,PLC系統(tǒng)也具各擴(kuò)展性,但是即使想要加入視覺、儀器管制或高速模擬功能,PAC系統(tǒng)仍然具有擴(kuò)展性。多部PC可以通過以太網(wǎng)絡(luò)連接,并依需求向上下擴(kuò)展。而在換機(jī)時(shí),工廠的工程師必須將關(guān)機(jī)時(shí)間限制在最低程度。當(dāng)控制系統(tǒng)必須升級(jí),或是要替換I/0模塊時(shí),必須能夠在最短的時(shí)間內(nèi)更換或加人模塊。PLC的模塊化本質(zhì)能夠達(dá)到這個(gè)目的。
儲(chǔ)存能力與數(shù)字模擬能力
儲(chǔ)存能力也是PAC相對(duì)于PLC的優(yōu)勢(shì)之一,傳統(tǒng)PLC僅有控制器的功能,并無內(nèi)建硬盤或Flash,而PAC被視為PC的延伸,因此Storage的配置早已被視為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格之一,因此使用PAC時(shí),可以決定何時(shí)、如何記錄數(shù)據(jù),以及采用何種格式對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、匯總、整理甚至分析。對(duì)于需要使用海量存儲(chǔ)器的高速應(yīng)用(例如機(jī)器狀況監(jiān)視)而言,擁有高速處理器及海量存儲(chǔ)器是很重要的。因?yàn)镻AC系統(tǒng)使用的是市面上現(xiàn)有的硬仵,因此PAC控制器可以采用Pentium 4處理器配備1GB內(nèi)存。
在數(shù)字與模擬的處理方面,傳統(tǒng)的PLC是惟一能夠以正確的電壓及電流為工業(yè)傳感器及致動(dòng)器提供數(shù)字I/O的平臺(tái)。但是新的模塊提供24V數(shù)字LO,最高可達(dá)500mA電流驅(qū)動(dòng)及光學(xué)隔絕,同時(shí)也提供各種功能,諸如看門狗(watchdog)定時(shí)器,可程序化的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及輸人過濾器,以提高安全性和穩(wěn)定性,其價(jià)格可低到每個(gè)通道5美元。傳統(tǒng)上,模擬I/O一直是PC平臺(tái)的強(qiáng)項(xiàng),主要是由于POI總線的速度。有些PLC提供模擬LO模塊,但是在設(shè)置時(shí)相當(dāng)麻煩,而且沒有高分辨率及數(shù)據(jù)流通能力,PAC提供的模擬輸入速度高達(dá)每秒2億個(gè)樣本,分辨率可高達(dá)24位。
實(shí)時(shí)運(yùn)算快速聯(lián)網(wǎng)
在應(yīng)用部分,高數(shù)據(jù)傳輸速率一直是在PLC平臺(tái)上加入視覺功能的絆腳石。今天,模擬、數(shù)字及FireWire攝影機(jī)的影像捕捉器已經(jīng)可以供PXI平臺(tái)上的視覺應(yīng)用程序使用,無論是要查看汽車零件或驗(yàn)證藥品的包裝都可。形態(tài)匹配、光學(xué)字符辨識(shí)、色彩匹配、測(cè)量及色彩偵測(cè)是可以整合至控制程序中許多算法的一部分。儀器控制也是PAC鎖定的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象,燃料處理公司開始將測(cè)試功能整合至自動(dòng)化系統(tǒng)中,為客戶提供一個(gè)完整的測(cè)試及自動(dòng)化方案。需要LO的儀器包括數(shù)字器、數(shù)據(jù)來源與任意波形產(chǎn)生器等等,這些I/O類型需要大量的數(shù)據(jù)流通量,只有PAC平臺(tái)才能提供。
具各網(wǎng)絡(luò)功能的PLC在這幾年被炒起來,PLC多采用各式工業(yè)總線,如Fotndation、Fieldbus、DeviceNet、CAN、Modbus、Ethernet、Profibus及串行端口等來提供連接。而PAC不但作為分布式I/O模塊的中心,也可以扮演受控制者,成為現(xiàn)有系統(tǒng)的一部分,在以太網(wǎng)絡(luò)的連接方面,PAC也比PLC要容易。
RT Linux、Pharlap ETS、QNX以及VxWorks都是PAC上常見的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),實(shí)時(shí)系統(tǒng)一向難以用程序設(shè)置,當(dāng)前市面仍以Linux、Windows CE. net、VxWorks為主,其中WindowsCE. net因?yàn)樽顬橛脩羲煜?,所以也最為普及,不過穩(wěn)定性仍是一大障礙。Linux也開始有多家廠商開始采用,至于VxWorks市面上則相當(dāng)少見。實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)開發(fā)工具雖然傳統(tǒng)的梯式邏輯程序設(shè)計(jì)適合用于設(shè)計(jì)數(shù)字I/0,但是在處理模擬LO、動(dòng)作或視覺時(shí)可能略嫌笨拙。PAC可采用C與C++來作為程序語言,值得注意的是NI的Lab VIEW Real-Time一類的軟件已經(jīng)改變了工程師對(duì)于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)開發(fā)的看法。
PAC概念提出后得到GE Fanuc公司的積極響應(yīng),并陸續(xù)發(fā)布了其PACSystems系列產(chǎn)品RX3i與RX7i。北美PLC主導(dǎo)廠商Rockwell Automation也于2003年11月宣布其ControlLogix和CompactLogix PLC事實(shí)上就是PAC。另外,NI、臺(tái)灣泓格等公司也都相繼推出各自的PAC系統(tǒng)。
中國(guó)市場(chǎng)對(duì)于PAC系統(tǒng)表現(xiàn)了很強(qiáng)的接受能力。
◆僅在2004年第一季度,GE Fanuc就宣布其PAC系統(tǒng)在中國(guó)的定單超過200套。其PACSystems系列產(chǎn)品在GE Fanuc產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中占據(jù)了很重要的位置,它的市場(chǎng)份額逐年擴(kuò)大。
◆從Rockwell公司發(fā)布的數(shù)據(jù)我們可以看到中國(guó)已成為ControlLogix系統(tǒng)全球第二大市場(chǎng)。
◆研華公司ADAM-5000, ADAM-6000等PAC產(chǎn)品的市場(chǎng)也在逐年上升。
◆泓格科技產(chǎn)品WinCON-8000基于32位RISC處理器與實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS),及其CANopen/DevicNet解決方案,掀起了2006年度中國(guó)工控領(lǐng)域的一輪PAC旋風(fēng)。
雖然從外形上來看,PAC與傳統(tǒng)的PLC非常相似,但究其實(shí)質(zhì),PAC系統(tǒng)的性能卻廣泛得多。作為一種多功能的控制平臺(tái),用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的需要,組合和搭配相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品以實(shí)現(xiàn)功能的側(cè)重,因?yàn)榛谕话l(fā)展平臺(tái)進(jìn)行開發(fā),所以采用PAC系統(tǒng)保證了控制系統(tǒng)各功能模塊具有統(tǒng)一性,而不僅是一個(gè)完全無關(guān)的部件拼湊成的集合體。
綜合業(yè)界專家的意見,所謂PAC系統(tǒng)應(yīng)該具備以下一些主要的特征和性能:
◆提供通用發(fā)展平臺(tái)和單一數(shù)據(jù)庫,以滿足多領(lǐng)域自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成的需求
◆一個(gè)輕便的控制引擎,可以實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域的功能,包括:邏輯控制、過程控制、運(yùn)動(dòng)控制和人機(jī)界面等
◆允許用戶根據(jù)系統(tǒng)實(shí)施的要求在同一平臺(tái)上運(yùn)行多個(gè)不同功能的應(yīng)用程序,并根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,在各程序間進(jìn)行系統(tǒng)資源的分配
◆采用開放的模塊化的硬件架構(gòu)以實(shí)現(xiàn)不同功能的自由組合與搭配,減少系統(tǒng)升級(jí)帶來的開銷
◆支持IEC-61158現(xiàn)場(chǎng)總線規(guī)范,可以實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)場(chǎng)總線的高度分散性的工廠自動(dòng)化環(huán)境
◆支持事實(shí)上的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),可以與工廠的EMS、ERP系統(tǒng)輕易集成
◆使用既定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,程序語言標(biāo)準(zhǔn)來保障用戶的投資及多供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換