專業(yè)安裝(圖)-變頻器控制柜-新鄭控制柜

單片機(jī)為什么不能取代PLC呢？

一、穩(wěn)定性與可靠性

有人說這是個偽問題，單片機(jī)是元器件，PLC是由元器件以及龐大的軟件構(gòu)成的系統(tǒng)，兩者在這一方面沒有可比性。這話沒有錯，大部分PLC的控制芯片實(shí)際上就是單片機(jī)，也就是說可以將PLC看成是單片機(jī)的二次開發(fā)，單論工業(yè)防護(hù)等級，單片機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性能根本比不了PLC這種IP67類的產(chǎn)品（ IP為標(biāo)記字母，最前面標(biāo)記數(shù)字表示接觸保護(hù)和外來物保護(hù)等級，第二標(biāo)記數(shù)字表示防水保護(hù)等級）。而且就PLC這種能應(yīng)對工業(yè)惡劣環(huán)境的產(chǎn)品還開發(fā)出一套冗余系統(tǒng)。如果穩(wěn)定性與可靠性對比沒有意義，那么我們就從其他方面分析。

二、I/O功能

單片機(jī)的I/O點(diǎn)實(shí)在有限，而反觀PLC呢？針對不同的現(xiàn)場信號，均有相應(yīng)的I/O點(diǎn)可與工業(yè)現(xiàn)場的器件(如按鈕、開關(guān)、傳感電流變送器、電機(jī)啟動器或控制閥等)直接連接，并通過總線與CPU主板連接。工業(yè)里幾乎任意一條生產(chǎn)線，都有上百甚至上千I/O點(diǎn)，就這點(diǎn)單片機(jī)完全無法比擬。

三、擴(kuò)展功能

一條完整的工業(yè)生產(chǎn)線除了控制，還有通信、上位、組態(tài)、運(yùn)動控制與顯示等等，這些東西都需要依靠完整的工業(yè)體系與通信協(xié)議去做，例如公司的PROFIBUS-DP通信、三菱重工的CC-LINK等等。而單片機(jī)和PC、單片機(jī)和單片機(jī)之間的通信大都用串口。

單片機(jī)的串口是全雙工異步通信串口，那么像MODBUS、PROFIBUS、CAN open、以太網(wǎng)等通信協(xié)議單片機(jī)是否能一一實(shí)現(xiàn)？或許單片機(jī)可以做到，但是這就涉及到下一個分析點(diǎn)，開發(fā)周期。

四，開發(fā)周期

PLC的品牌多達(dá)200多種，電氣控制柜，幾乎每個品牌都有不同編程軟件，而且都在不斷完善自己的編程軟件，使之能夠越來越簡單的服務(wù)于電器工程師，而各種程序塊也是越來越方便人性化的任意去調(diào)用，比如PID模塊、運(yùn)動控制模塊等，大大減輕了工程師的開發(fā)壓力也縮短了開發(fā)周期。

那單片機(jī)要如何實(shí)現(xiàn)？沒有現(xiàn)成的模塊使用，那就只能開發(fā)，那么做過非標(biāo)自動化設(shè)備的工程師都會遇到一個問題——工期不足。PLC這種高度集成化模塊化的產(chǎn)品在達(dá)到滿足設(shè)備所需的開發(fā)周期，在工期面前也是抓襟見肘，更不用說如同白紙一張的單片機(jī)。

五、通信距離

現(xiàn)在大多數(shù)流水線是要跨區(qū)域整合與監(jiān)視的，所用的通訊方式多為以太網(wǎng)加中繼器，變頻器控制柜，或者直接走民用寬帶光纖，所用的東西到最后很可能是用的就是微軟的IE瀏覽器，很明顯PLC是有RJ-45接口，即使本體沒有RJ-45也可以配備以太網(wǎng)模塊，可單片機(jī)搭載的PCB板能加上這個接口然后開發(fā)出以太網(wǎng)通信嗎？開發(fā)需要多久？

六、編程語言

這點(diǎn)對單片機(jī)來講是一個優(yōu)勢，同時也是一個劣勢。上面提到PLC的品牌有兩百多種，編程軟件更多，盡管大多數(shù)PLC的編程語言都大同小異，但是每接觸一款不同品牌的PLC，電器工程師就要從PLC的硬件參數(shù)、軟元件、編程軟件等等各個方面從頭了解一次才能使用的得心應(yīng)手。

而單片機(jī)的編程語言用的是C語言或者匯編語言，這對于任何單片機(jī)都是通用的。換句話說，學(xué)會C語言或者匯編語言，便可以應(yīng)用任何單片機(jī)開發(fā)想要的功能（前提是要有相關(guān)的電工電子學(xué)基礎(chǔ)）。但話又說回來，電器工程師不是電子工程師，他們的工作不是單單考慮單片機(jī)如何驅(qū)動繼電器來控制機(jī)床的，甚至有的電器工程師都不會C語言、匯編語言之類的MCU開發(fā)語言。

近些年，IEC-61131-3標(biāo)準(zhǔn)的推廣，越來越多的PLC支持多種編程語言，如類似C語言的ST語言，類似電路圖的CFC語言。這種便利的功能是傳統(tǒng)單片機(jī)開發(fā)環(huán)境真的無法實(shí)現(xiàn)。

結(jié)論

經(jīng)過上面闡述，我們可以看出，PLC實(shí)際上可以看成是單片機(jī)的二次應(yīng)用開發(fā)，但是它又有自己鮮明的特點(diǎn)。到目前為止，中國的單片機(jī)應(yīng)用和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)走過了二十余年的歷程，國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、軍事及家用電器等各個領(lǐng)域，尤其是手機(jī)、汽車自動導(dǎo)航設(shè)備、PDA、智能玩具、智能家電、醫(yī)聊設(shè)備等行業(yè)都是應(yīng)用了單片機(jī)。行業(yè)高段目前有超過10余萬名從事單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的工程師。

但是在工業(yè)控制領(lǐng)域，PLC占據(jù)很大優(yōu)勢，就目前形勢（單片機(jī)的功能、穩(wěn)定性、易用性、編程及維護(hù)等）來看，單片機(jī)取代PLC那將是一項(xiàng)不可能完成，或者說期限趨向于無窮的艱巨任務(wù)。

第yi.簡單邏輯控制階段

邏輯階段的意思就是說可以在繼電器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)邏輯控制設(shè)計，新鄭控制柜，在繼電器系統(tǒng)中主要的東西就1、線圈2、常開3、常閉這三個東西。對應(yīng)到plc中的最基本的元素，只是到了PLC中他的表現(xiàn)方式不一樣了而已。繼電系統(tǒng)中主要就有那么三個東東A常開；B常閉；C線圈。這就對應(yīng)了PLC中的基本元素了，只不過是閱讀的方法不一樣罷了。在這個階段切不可把原來繼電系統(tǒng)照搬照抄！這樣是不行的！二者的工作方式是截然不同的。PLC是掃描循環(huán)方式工作，繼電系統(tǒng)是同時“競爭”工作。

重dian：1、多設(shè)計幾個簡單系統(tǒng)2、電力拖動基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)

二．順序控制階段

　　這種控制方式在現(xiàn)實(shí)生活中非常常見，基本上我們?nèi)粘Ｒ姷降臋C(jī)床就是順序設(shè)計的。

日常設(shè)計中實(shí)現(xiàn)順序控制的方式有兩種：

1、特定的PLC有順序控制指令如三菱的；

2，起保停控制方式。無論我們的程序用那種控制方式設(shè)計，變頻控制柜，它的系統(tǒng)脈絡(luò)有三個方面必不可少：1、“步/2、“活動步/3、“轉(zhuǎn)換條件”。

　　重dian：1、深刻理解“起保?！笨刂品绞?，2、流程圖和梯形圖之間的相互轉(zhuǎn)化

三．編程語言階段

　　有人也叫匯編階段，這是一個本質(zhì)上區(qū)別于繼電器控制的階段，是用繼電控制無法達(dá)到的階段，是PLC區(qū)別于繼電器的核心所在。之所以稱之為編程語言階段是因?yàn)檫@個階段需要用到指令實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

　　重dian：1.PLC工作原理2．計算機(jī)原理3．編程基礎(chǔ)C語言或者匯編語言4．編程的思維

四．特殊控制階段

　　這個階段的特殊事根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際功能而言的，比如說車床的運(yùn)動控制，工廠水池的PID溫度控制等等。不同品牌的PLC之間存在很大的差別比如說：有的PLC集成了PID有的就沒有。

　　重dian：1.自動化相關(guān)知識2．變頻器等3．PLC系統(tǒng)擴(kuò)展知識

五．網(wǎng)絡(luò)組態(tài)階段

　　隨著自動化技術(shù)的發(fā)展。有些工況下需要多臺PLC協(xié)同工作，或者和上下位機(jī)構(gòu)成整體的西永工作。在這個階段就要學(xué)習(xí)一些網(wǎng)絡(luò)知識，比如通訊協(xié)議，總線協(xié)議之類的。

在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的起停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，工業(yè)現(xiàn)場中的這些自動控制問題，可編程控制器(PLC)已成為解決的常用的工具之一。

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

一、 可編程序控制器(PLC)及編程器的選購

二、輸入、輸出回路的設(shè)計

三、 擴(kuò)展模塊的選用

四、 PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

五、 軟件編制