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
　　PCC2005采用的是16位MOTOROLA 68000處理器。它得以使PLC演變到PCC的關鍵是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，讓多個應用程序(任務)在一個CPU之中并行地運行(周期可由用戶設定)，從而擺脫了常規(guī)PLC上單個程序對硬件時鐘的依賴。這一技術突破，對于整個技術項目的開發(fā)、運行和維護都有十分重要的意義。
　　幾乎所有PCC的硬件結構中都采用了模塊式結構。這一特點使真正靈活自由地擴展成為可能。在PCC上，I/O通道和底板被設計成模塊式結構，可以任意插拔；應用程序存儲器(APM)也實現(xiàn)了模塊化，用戶可按照其應用程序的復雜程度，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：
　　(1)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，按照實際插入底板的模塊，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，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))，而且提供了對其他廠家眾多牌號產(chǎn)品的網(wǎng)絡協(xié)議的支持。如AB Data Highway、Modbus、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動器——幀驅器(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，程序結構設計采用一種稱為GDM(Graphic Design Method)的圖形設計方法進行模塊設計。它將整個項目(應用程序)劃分為項目、處理器和任務等不同層面，各個層面上均采用GDM圖形方法設計各模塊之間的結構關系。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還設計了一套基于文本的面向控制的結構化高級語言——PL2000，使得程序設計者對復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)，設計了錯誤登錄功能，將所有關鍵性錯誤和外界對系統(tǒng)的干涉，連同相應的時間標記在一起，登錄到錯誤信息模塊中。
3 PCC工程設計應用舉例
　　這里，以齊魯大廈的樓宇消防自動化(FA)系統(tǒng)為例，說明PCC在工程設計中的應用及所獨具的魅力。
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；控制各樓層通風機、防火門、消防泵和總電源開關等需高達77個開關量；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，PCC2005被選用。
3.2 系統(tǒng)硬件設計
　　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樓層分別設立6個從站，控制一定樓層范圍內(nèi)的消防設備。主站和從站之間通過主站的一塊遠程擴展主模塊驅動；而各從站之間則通過集成于電源模塊內(nèi)的遠程擴展驅動口聯(lián)接而成。
　　輸入信號的處理：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/O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入裝置讀到的。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)。在每個掃描周期結束時，將監(jiān)測結果通過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的幀驅動(Frame Drive)，由編程者自動創(chuàng)建。
　　另外，為滿足對所有消防設施測試的需要，該系統(tǒng)在集控室內(nèi)設有一塊控制面板，用158個按鈕控制各種消防設施在系統(tǒng)測試方式下的工作狀態(tài)。為此PCC在主站上配置了5塊數(shù)字信號輸入模塊D1477。
　　輸出信號的處理：該系統(tǒng)的輸出大體分成兩路。一路是用以驅動對應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動各種消防設施，鑒于驅動電流要求的不同，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)結構圖如圖1所示。

3.3 系統(tǒng)軟件設計
　　由于采用了PCC這一高于常規(guī)PLC的硬件平臺，基于其CPU上分時多任務的操作系統(tǒng)和PG2000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，由多個任務組號不同的并行任務模塊協(xié)同完成。在PG2000的GDM任務層中，各任務模塊流程圖如圖2所示。

　　其中，方框內(nèi)為GDM任務層中的任務名稱，橢圓框內(nèi)為與任務相關聯(lián)的全程數(shù)據(jù)變量。并行推進的各任務的具體實現(xiàn)，分述如下：
　　eff－read任務模塊 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，并將結果置于PCC的內(nèi)部字符串變量effstr中，兩者之間的通信協(xié)議是由PG2000軟件包中提供的Frame Driver，由用戶自行創(chuàng)建的。
　　eff－chk任務模塊 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的相應元素置1。
　　LED－s 任務模塊 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，則將相應的樓層與探頭號送到外部解碼電路。
　　F－GEN任務模塊 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)報警則將相應的樓層火警標志置1，否則清零。
　　F－Relay任務模塊 用LAD編制，其功能為按用戶要求及所有消防設施的分布情況，按樓層火警標志，啟動相應的消防設施。
　　initproj任務模塊 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，與上述任務模塊不同的是，該任務模塊僅在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計的計算機控制器。由于它集標準的PLC和工業(yè)控制計算機性能于一體，既具有高度結構化的硬件設計，又具有多任務分時操作系統(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)編程，而且提供了對結構化高級語言(PL2000)的支持而具有靈活自由的聯(lián)網(wǎng)和擴展功能。齊魯大夏的FA系統(tǒng)發(fā)揮了PCC的軟硬件優(yōu)勢，大大減輕了系統(tǒng)開發(fā)強度，縮短了開發(fā)周期，現(xiàn)正處于良好的運行狀態(tài)。