現(xiàn)目前工業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng),主要有采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)呼奢、分布式控制系統(tǒng)(DCS)與可編程控制系統(tǒng)(PLC)宜雀。這些控制系統(tǒng)組成了我們現(xiàn)在工業(yè)控制領域的核心,從數(shù)據(jù)采集與展示握础,到工業(yè)設備自動控制辐董,這些控制系統(tǒng)分布到了各行各業(yè),今天我們就介紹一下禀综,單片機與PLC之間的關系简烘。并且單片機與PLC都“可編程”但為什么不根據(jù)設備功能畫個PCB板,然后像PLC一樣寫上程序就投入工業(yè)現(xiàn)場使用呢定枷?
一孤澎、PLC發(fā)展
可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)欠窒,一種具有微處理器的用于自動化控制的數(shù)字運算控制器覆旭,可以將控制指令隨時載入內存進行儲存與執(zhí)行。可編程控制器由CPU型将、指令及數(shù)據(jù)內存寂祥、輸入/輸出接口、電源七兜、數(shù)字模擬轉換等功能單元組成丸凭。早期的可編程邏輯控制器只有邏輯控制的功能,所以被命名為可編程邏輯控制器腕铸,后來隨著不斷地發(fā)展惜犀,這些當初功能簡單的計算機模塊已經(jīng)有了包括邏輯控制、時序控制狠裹、模擬控制向拆、多機通信等各類功能。
二酪耳、單片機與PLC的關系
單片機又稱單片微控制器浓恳,其內部集成了中央處理器(CPU)、只讀存儲器(ROM)碗暗、隨機存儲器(RAM)颈将,以及各種外設如通用IO口、定時器言疗、串口晴圾、(數(shù)模轉換器)ADC等各種豐富的外設,單片機將一整套計算機系統(tǒng)集成到單片芯片上噪奄,故將其叫做單片機死姚。
而PLC內部也是由單片機作為控制核心,在外圍加上了各種電源與IO勤篮、通信等電路組成都毒。
三、為什么工業(yè)控制領域多用PLC
有朋友可能要問了碰缔,既然都是單片機為什么不自己設計外圍硬件账劲,一個MCU就幾十塊錢,加上外圍電路也就一兩百塊金抡。一個PLC隨便大幾百貴的幾千上萬
答:由于工業(yè)現(xiàn)場的粉塵瀑焦、油污、強電磁干擾等各種惡劣使用環(huán)境梗肝,PLC專門做了硬件上的優(yōu)化榛瓮,若在設計時沒考慮使用環(huán)境,可能你的程序運行不了多久就跑飛巫击,或者硬件堅持不了多久就壞了禀晓。
那我在硬件設計時就考慮好現(xiàn)場環(huán)境不就可以了精续?
答:做好硬件設計還不夠,工業(yè)現(xiàn)場的自動化設備開發(fā)周期短匆绣,可能使用PLC開發(fā)的已經(jīng)投入使用了驻右,而你的硬件還沒開始打版什黑,更不要說元件焊接與調試崎淳,而且PLC編程都有現(xiàn)成的指令,比如想控制步進電機愕把,只需要一個“DDRVI”指令(舉例)拣凹,再加上速度、加速度恨豁、脈沖數(shù)嚣镜、方向參數(shù)就能讓步進電機動起來,而你可能還在看單片機計時器手冊橘蜜。
那假如我將常用的軟件指令庫寫好菊匿,用的時候只需要直接調用呢?
答:軟件開發(fā)光有效率還不夠啊计福,在非標設備開發(fā)的時候跌捆,可能前期對于設備的IO口等規(guī)劃不夠準確,如果IO口超出了單片機上限象颖,那么你怎么辦佩厚?那你們整個設計組可能都要哭暈在廁所了,軟件硬件可能都要改说订,全部重新來一遍抄瓦,而PLC想要加功能,有各種擴展陶冷,例如IO擴展钙姊、脈沖輸出擴展、通訊擴展等埂伦。
那我在硬件設計時就考慮好后面的擴展問題摸恍,做好各種功能塊呢?
答:那恭喜你!你的PLC研發(fā)成功了赤屋。
說了這么多立镶,主要是想表達,PLC作為一款通用的控制器类早,其充分考慮了絕大多數(shù)用戶的使用場景與使用環(huán)境媚媒,也實實在在為工業(yè)自動化做出了很大貢獻,同時節(jié)省了電氣工程師很多寶貴的時間涩僻,上面也只是舉例缭召,兩者本是磚頭與大樓的關系栈顷,寫這篇文章也是想分享一下工作這幾年在PLC開發(fā)與單片開發(fā)上的一些看法。與君共勉嵌巷!