Навіщо використовувати ПЛК замість мікроконтролера?

Чому всі використовують PLC у промислових умовах замість мікроконтролера?

Для більш тривалого завдання програма PLC така ж складна, як і програма мікроконтролера.

Рішення на базі мікроконтролера може бути більш налаштованим та нижчою ціною.

Я думаю, що головним фактором є люди. Інженери, які можуть сконструювати мікроконтролер для роботи заводу, зайняті виготовленням партій невеликих пристроїв. Інженери, які працюють на ПЛК фірмових брендів, використовують стандартні програмні пакети, їм не доводиться мати справу з програмуванням нижчого рівня, більшість проблем, з якими вони стикаються, хтось із інших уже вирішив з цим обладнанням (прихильність до чужих пристроїв, проблеми з IO, PID). Крім того, інженери взаємозамінні, з хорошою специфікацією або кодуванням, що вам не потрібен інженер, який побудував там систему, коли потрібно змінити код.

Це також трохи схоже на запитання, чому б хтось купував ПК, коли вони могли створити свій власний.

Вища вартість ПЛК компенсується тестуванням (найчастіше в неприємних умовах), яким вони (або повинні бути) подані. Не могли б ви створити власну систему мікроконтролерів? Так, але тоді вам, мабуть, потрібно буде це засвідчити.

Налаштування - це насправді не головна проблема, коли у вас є великий завод, повний обладнання; насправді, ви хочете навпаки, ви хочете, щоб речі були максимально стандартизованими.

Крім того, логіка драбин вже значно стандартизована - за винятком специфічних для постачальника функцій, які роблять налагодження / перенос програмного забезпечення між ПЛК більш простим завданням, ніж передача між різними мікроконтролерами.

Екологічна проблема (фізична, електрична ізоляція, ІМТ тощо) є величезною проблемою і вже охоплена іншими відповідями.

Вам також потрібно врахувати, як ПЛК створює дуже детерміновану обстановку. Вони добре розуміються і існують з 1970-х.

Ви знаєте, скільки часу триватиме кожен виток, і вам гарантується поведінка на основі відомих вхідних параметрів. За допомогою чистого програмування мікроконтролерів може бути складно зрозуміти, як саме зміна функції вплине на все функціонування програми.

Логіку драбини легко зрозуміти і програма для управління машиною. У нас електрики програмують їх без участі інженерії. Вони можуть легко вирішити електричні системи лінії самостійно та зробити відповідний ремонт. Вони також можуть писати власні програми та вносити зміни до існуючих. Середовище налагодження набагато краще (і я маю на увазі ШЛЯХ) краще, ніж те, що ви зазвичай можете виконати із вбудованими мікросередовищами.

Для систем безпеки стає ще важливішим використання ПЛК безпеки та їх надмірних можливостей та сторожових собак для забезпечення належної функціональності.

Ви знаєте, що в діапазоні до $ 100 / е. Є кілька PLC: програмовані логічні логічні контролери серії PLICK® (PLC) (Stackable Micro Brick) і багато в діапазоні низьких 500 доларів з обмеженим IO.

Є деякі модулі, які в основному є індустріалізованими пакетами "мікроконтролерів". Наприклад, більшість регуляторів температури PID можна вважати такими.

Сказавши все це, ви можете почати бачити місця в галузі, в яких комп'ютери з ОС в режимі реального часу опікуються завданнями управління та управління машиною безпосередньо. Це буде продовжувати зростати спеціально з мережевим IO.

Не кожен, хто працює з PLC, є фахівцем з електроніки.

Я почав займатися PLC як чистий хлопець процесу. Я не міг користуватися мультиметром, не дуже розумів різницю між напругою та струмом. Я робив якийсь C у коледжному класі, але це було все.

Мови високого рівня є масовими. Я в основному міг навчитися всього набору введення ПЛК за пару тижнів навчання, і цього було достатньо для базового програмування ПЛК. Мені ніколи не доводилося турбуватися про бібліотеки, обробку вводу-виводу, розподіл пам'яті, будь-яку з цих речей.

І як уже згадувалося раніше, програми безпеки. Я б не довіряв нікому домашньому мікроконтролеру, що вони вимагають рейтингу SIL-3.

Подумайте про кінцевих користувачів: PLC є більш доброзичливим для людини зі світлим фоном EE. Простіший у використанні, простіший в обслуговуванні плюс PLC дає деякий контроль за версією на заводі автоматизації. Подумайте про величезний завод, який потребує 10 000 різних функцій, ви не можете їх створити всі, час / вартість величезні в порівнянні з використанням COTS (дешево з полиці).

Якщо ви справжній EE, не займайтеся такою роботою, це нудна робота з низькими технологіями. Справжня робота EE - використовувати MCU, щоб створити поле PLC для інших хлопців, з якими можна грати.

Ще один фактор, який ще не згадується, - це те, що деякі постачальники ПЛК вклали значні зусилля, демонструючи, що на їхні системи можна покластися так, як зазначено, навіть за наявності різного роду негараздів (за наявності негараздів, які б унеможливили нормальну роботу, пристрій може покладатися на спусковий механізм вихід несправності або призвести до того, що інші виходи переходять у безпечний стан). Хоча можна було б запрограмувати багато типів мікроконтролерів, щоб забезпечити таку надійність навіть за наявності глюків, які могли перевернути один або кілька бітів реєстру під час роботи (наприклад, виконуючи надмірні обчислення за допомогою різних формул, таким чином, щоб вимагати крайнього збігу обставин, щоб викласти обидва набори обчислень таким чином, щоб отримати послідовні результати) зусилля, необхідні для написання та затвердження такого програмного забезпечення, були б величезними щодо складності того, що насправді робило програмне забезпечення. Набагато простіше використовувати ПЛК, який має в собі такі функції безпеки.

На моєму досвіді я бачив як мікроконтролери, так і PLC, які використовуються у промислових умовах.

Визначальним фактором є "Хто збирається підтримувати / підтримувати / модифікувати обладнання після його введення в експлуатацію?"

У промислових умовах більше часу витрачається на читання (див. Пошук несправностей) коду, ніж те, що витрачається на його написання. Це не означає, що ви намагаєтеся знайти проблеми в коді, але використовуєте код, щоб допомогти діагностувати проблеми на місцях. Часто люди, які потребують такого пошуку несправностей, - це електрики, яким зручніше читати електричні схеми, ніж код у текстовому форматі (таким чином, популярність графічного типу "мови програмування", наприклад, логічної драбини). На більших сайтах, присвячені інженерам з автоматизації, це стає менш чинником.

Тісно пов’язані з вищесказаним є питання історичної інерції для конкретного рішення. Технічний досвід персоналу та попередній досвід роботи з обладнанням / постачальниками призводять до необхідних вимог до проектів, які зазвичай організовані навколо таких ліній, як ("ми вже використовуємо постачальника X і маємо запасні частини в руці - все, що реалізовується в майбутньому, потрібно використовувати X-YZ ").

Крім того, пов’язане з цим питання, яке стає більшою проблемою за останні кілька років, "Як це обладнання буде спілкуватися з рештою мого обладнання / фабрики / сайту / компанії". Зазвичай це заздалегідь вирішено для ПЛК, і більше проблеми для мікроконтролерів низького обсягу.

Я бачив, як мікроконтролери реалізуються там, де було гарантовано дуже індивідуальне рішення (але тоді вони реалізуються лише як проект-постачальник та підтримується постачальником). Причини, як правило, пов'язані зі швидкістю виконання або необхідністю розміщення апаратного забезпечення та коду в тісному розташуванні (відсутність можливості затримки зв'язку та вимоги відокремити критичний процес від іншого непов'язаного коду)

Мікроконтролер - це пристрій, ПЛК - це обладнання. Використовуйте мікроконтроллер "на кінцях", якщо ви завзятий любитель або якщо ви виробник масового продукту. Для індивідуальних промислових рішень ПЛК - єдиний вибір.

Вони обидва можуть досягти однієї і тієї ж мети. Хоча система, керована мікроконтролером, може виявитися дешевшою, програмування в коді С - велика справа. Для того, щоб володіти мовами С, передбачається багато навчальних курсів.

При цьому, там я працюю, де я використовую MCU для спілкування з програмою C ++ для відстеження та регулювання струму та напруги великих зарядних ланцюгів випрямлячів для промислових батарей (батарей 200+ AH). Є приблизно 100 випрямлячів. Знайти старий AD-DA за допомогою контролера STD та реле-карти майже неможливо. Як тільки ці дошки йдуть погано, це все.

Ось чому ми зараз перебуваємо в процесі модернізації всіх до лінійки Allen Bradley компактної або керуючої логічної лінії PLC. Вони дорогі? Так. Чи найняти програміста, який знає C ++, дорого? Так. Використовуючи RS Linx / Logix, кілька людей, які всі готові працювати для компанії, можуть писати / редагувати програми за допомогою цього програмного забезпечення. У поєднанні з тим, що за допомогою підтримки та розширення використання PLC може бути швидшим і економічнішим.

Ще один фактор, який варто згадати, - це життєвий цикл товару. Зазвичай для ПЛК підтримка доступна багато-багато років. Я все ще підтримую деякі ПЛК Texas Instruments 1985 та 1987 років. Вони були добре побудовані та надзвичайно надійні. На цьому етапі доступні запчастини в промислових ремонтних центрах або на eBay, які вимагають високих цін.

Спробуйте знайти замінні мікросхеми, дошки та інше, щоб запустити (вставити улюблений мікро) через 30 років.

Мені подобаються вищезазначені відповіді, і я подумав, що я теж повинен скотитися. PLC проти мікроконтролера також багато що стосується масштабу та вартості. Наприклад, ви могли дуже швидко запрограмувати пральну машину з PLC. Але тоді ваша пральна машина коштувала б у 3 рази дорожче, ніж це компенсує ціну PLC. Таким чином, ви розробляєте мікроконтролер з однією програмою, яка буде відтворена в 100 000 разів. Вартість інженерії для цього висока, але понад 100 000 одиниць - це дуже низька ціна з низьким рівнем вартості обладнання.

Можна також запрограмувати всю електростанцію в мікроконтролері. Однак (поряд із багатьма вищезазначеними відповідями) ви, ймовірно, витратите в 20 разів більше часу на його програмування та ще в 20 разів більше часу на налагодження - менша вартість апаратного забезпечення так, але інженери дорогі, особливо хороші. Або ви могли б використовувати PLC з більш високою вартістю обладнання, але час його програмування набагато менший, що призводить до зниження витрат на інженерні розробки.

Також зауважте, я не хотів би бути людиною, якій довелося програмувати BACnet, Modbus, CIP та драйвер HMI Ethernet в мікроконтролер. Plcs може це зробити за допомогою декількох додаткових карток та пари годин конфігурації.

Серед інших чудових відповідей одним словом: стандартизація.

Стандартне обладнання, стандартне спілкування, стандартні IDE розробки, стандартні мови.

Різні бренди пропонують різні смаки, але загалом, як тільки ви дізналися одну марку ПЛК, перемикання марок - це більше тягар ліцензування, а не технологічний.

Для стандарту програмування та електричних параметрів доцільно використовувати ПЛК замість мікроконтролера.

Мікроконтролери використовуються, коли ви маєте справу з продуктами, особливо з малопотужними та невеликими розмірами, як, наприклад, для автомобілів та для медичного використання. Ви не використовуєте PLC там.

Але коли ви маєте справу з такими машинами, як бейджинг, різання тощо, можна легко використовувати PLC.

Крім того, PLC є стандартизованим застосуванням вбудованих мікросхем.

Мова розмовної програми для plc дуже проста та зручна для користувача, порти розширення, які використовуються в plc, також більше порівняно з мікроконтролером, і головним чином "у мікроконтролері, якщо будь-який штифт пошкоджений, то його важче усунути" з усіх цих причин промисловості використовуватимуть plc istead мікроконтролера. Є ще кілька, але це основні проблеми, що виникають у промисловості

Я будував та використовував PLC протягом багатьох років. Я вважаю, що є конвергенція на ринку, зараз мікросхеми, подібні до WiFi PLC, коштують 49 доларів, а продажі, як гарячі торти.

Виробники ПЛК відчувають ціновий тиск.

Більш нові економічно вигідні PLCS, як логотип Siemens, можливо, краще підходять для простих програм.

Щойно потрапляють на ринок - це ПЛК, які використовують Arduino замість драбинкової логіки. Дуже багато бабу там. Пошук кікстартера для PLC

-Мартін

Проста відповідь - завжди використовувати ПЛК. . . . Але якщо ПЛК неможливий через такі фактори, як вартість, розмір або складність програми, тоді ми повинні перейти до мікроконтролера, оскільки ПЛК більш міцний, він призначений для промислового середовища (мається на увазі багато механічних вібрацій, висока температура, пил , електричні шипи тощо), протестований на надійність, використовує стандартні методи програмування, які дозволяють інженерам з меншими навичками вносити зміни тощо.