Tại sao nên sử dụng PLC thay vì vi điều khiển?

Tại sao mọi người sử dụng PLC trong môi trường công nghiệp, thay vì giải pháp dựa trên vi điều khiển?

Đối với một nhiệm vụ dài hơn, chương trình PLC phức tạp như một chương trình vi điều khiển.

Một giải pháp dựa trên vi điều khiển có thể tùy biến nhiều hơn và giá thấp hơn.

Tôi nghĩ rằng một yếu tố chính là con người. Các kỹ sư có thể thiết kế một bộ vi điều khiển để vận hành một nhà máy đang bận rộn tạo ra các lô thiết bị nhỏ. Các kỹ sư làm việc trên các PLC thương hiệu sử dụng các gói phần mềm tiêu chuẩn, họ không phải đối phó với lập trình cấp thấp hơn, hầu hết các vấn đề họ gặp phải đã có người khác đã giải quyết với phần cứng đó (giao tiếp với các thiết bị lạ, các vấn đề IO, PID). Ngoài ra, các kỹ sư có thể hoán đổi cho nhau, với một thông số kỹ thuật hoặc nhận xét mã tốt, bạn không cần kỹ sư xây dựng một hệ thống ở đó khi bạn cần thay đổi mã.

Nó cũng giống như hỏi tại sao ai đó sẽ mua PC khi họ có thể tự xây dựng.

Chi phí cao hơn của PLC được bù đắp bằng thử nghiệm (thường trong môi trường khó chịu) mà chúng (hoặc nên được) gửi đến. Bạn có thể thiết kế một hệ thống vi điều khiển tùy chỉnh? Có, nhưng sau đó bạn có thể cần phải chứng nhận nó.

Khả năng tùy biến không thực sự là một vấn đề lớn khi bạn có một nhà máy lớn với đầy đủ thiết bị; trong thực tế, bạn muốn ngược lại, bạn muốn công cụ được chuẩn hóa nhất có thể.

Ngoài ra, logic bậc thang đã được chuẩn hóa khá nhiều - ngoại trừ các tính năng dành riêng cho nhà cung cấp - giúp phần mềm gỡ lỗi / chuyển giữa các PLC trở thành một nhiệm vụ đơn giản hơn so với chuyển giữa các bộ vi điều khiển khác nhau.

Vấn đề môi trường (vật lý, cách ly điện, EMI, v.v.) là một vấn đề lớn và đã được bao phủ bởi các câu trả lời khác.

Bạn cũng cần xem xét cách PLC cung cấp cho bạn một môi trường rất xác định. Chúng được hiểu rõ và đã được đưa ra từ những năm 1970.

Bạn biết mỗi nấc thang sẽ mất bao lâu và bạn được đảm bảo hành vi dựa trên các tham số đầu vào đã biết. Với lập trình vi điều khiển thuần túy, có thể trở nên phức tạp để tìm ra chính xác sự thay đổi trong một chức năng sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ chức năng của chương trình.

Ladder logic rất dễ hiểu và lập trình cho điều khiển máy. Chúng tôi có thợ điện lập trình chúng mà không có sự tham gia của kỹ thuật. Họ có thể dễ dàng tự khắc phục sự cố hệ thống điện của đường dây và thực hiện các sửa chữa thích hợp. Họ cũng có thể viết chương trình của riêng mình và sửa đổi những chương trình hiện có. Môi trường gỡ lỗi là cách (và ý tôi là CÁCH) tốt hơn những gì bạn thường có thể thực hiện với micros micros nhúng.

Với các hệ thống an toàn, việc sử dụng các PLC an toàn cũng như các khả năng và cơ quan giám sát của chúng để đảm bảo chức năng phù hợp càng trở nên quan trọng hơn.

Bạn biết rằng có một vài PLC trong phạm vi $ 100 / ea: Bộ điều khiển logic lập trình sê-ri (PLC) (Gạch có thể xếp chồng) và rất nhiều trong phạm vi $ 500 với IO bị giới hạn.

Có một số mô-đun về cơ bản là các gói "vi điều khiển". Ví dụ, hầu hết các bộ điều khiển nhiệt độ PID có thể được coi là như vậy.

Như đã nói, bạn có thể bắt đầu thấy những nơi trong ngành công nghiệp mà máy tính có hệ điều hành thời gian thực đang trực tiếp đảm nhiệm các nhiệm vụ điều khiển và điều khiển máy. Điều này sẽ tiếp tục phát triển đặc biệt với IO được nối mạng.

Không phải ai làm việc với PLC cũng là một chuyên gia điện tử.

Tôi bắt đầu làm PLC như một anh chàng quá trình thuần túy. Tôi không thể sử dụng đồng hồ vạn năng, không thực sự hiểu sự khác biệt giữa điện áp và dòng điện. Tôi đã làm một số C trong một lớp học đại học, nhưng đó là nó.

Ngôn ngữ cấp cao là rất lớn. Về cơ bản, tôi có thể tìm hiểu toàn bộ bộ xâm nhập của PLC trong một vài tuần huấn luyện và điều đó là đủ cho lập trình PLC cơ bản. Tôi không bao giờ phải lo lắng về các thư viện, xử lý I / O, cấp phát bộ nhớ, bất kỳ thứ gì trong số đó.

Và như đã đề cập trước các ứng dụng an toàn. Tôi sẽ không tin tưởng vào bộ vi điều khiển homebrewed của bất kỳ ai mà họ đang yêu cầu xếp hạng SIL-3 cho.

Hãy suy nghĩ về người dùng cuối: Một PLC thân thiện hơn với người có nền EE nhẹ. Dễ sử dụng hơn, dễ bảo trì hơn cộng với PLC cung cấp một số điều khiển tự động hóa nhà máy cấp cao nhất. Hãy nghĩ về một nhà máy khổng lồ cần 10.000 chức năng khác nhau, bạn không thể xây dựng tất cả, thời gian / chi phí rất lớn so với việc sử dụng COTS (giá rẻ ngoài giá).

Nếu bạn là một EE thực sự, đừng nhận một công việc như vậy, đó là một công việc công nghệ thấp nhàm chán. Công việc của EE thực sự là sử dụng MCU để tạo hộp PLC cho những người khác chơi cùng.

Một yếu tố khác chưa được đề cập là một số nhà cung cấp PLC đã đầu tư nhiều nỗ lực chứng minh rằng các hệ thống của họ có thể dựa vào để hành xử theo quy định, ngay cả khi có nhiều loại nghịch cảnh (khi có nghịch cảnh sẽ khiến hoạt động bình thường không thể hoạt động, thiết bị có thể dựa vào trình kích hoạt đầu ra lỗi hoặc khiến các đầu ra khác rơi vào tình trạng không an toàn). Mặc dù có thể lập trình nhiều loại vi điều khiển để cung cấp độ mạnh như vậy ngay cả khi có sự cố có thể lật một hoặc nhiều bit đăng ký trong khi vận hành (ví dụ: bằng cách thực hiện các phép tính dự phòng bằng các công thức khác nhau, sao cho một sự trùng hợp cực kỳ sẽ được yêu cầu để trục trặc cả hai bộ tính toán theo cách mang lại kết quả nhất quán) nỗ lực để viết và xác nhận phần mềm đó sẽ rất lớn so với sự phức tạp của những gì phần mềm thực sự đã làm. Việc sử dụng một PLC có các tính năng an toàn như vậy được thiết kế dễ dàng hơn nhiều.

Theo kinh nghiệm của tôi, tôi đã thấy cả vi điều khiển và PLC được sử dụng trong môi trường công nghiệp.

Yếu tố quyết định là "Ai sẽ hỗ trợ / bảo trì / sửa đổi thiết bị sau khi được đưa vào vận hành?"

Trong môi trường công nghiệp, người ta dành nhiều thời gian hơn để đọc mã (xem lỗi tìm kiếm) so với những gì được dành để viết nó. Điều này không có nghĩa là bạn đang cố gắng tìm các vấn đề trong mã, nhưng đang sử dụng mã để giúp chẩn đoán các vấn đề trong trường. Thông thường những người được yêu cầu thực hiện tìm kiếm lỗi như vậy là các thợ điện, những người thoải mái đọc sơ đồ điện hơn mã ở định dạng văn bản (do đó, mức độ phổ biến của "ngôn ngữ lập trình" kiểu đồ họa như logic bậc thang). Trong các trang web lớn hơn, với các kỹ sư tự động hóa chuyên dụng, điều này trở thành ít yếu tố.

Liên quan chặt chẽ đến các vấn đề trên là các vấn đề quán tính lịch sử cho một giải pháp cụ thể. Nền tảng kỹ thuật của nhân viên và kinh nghiệm trước đây với phần cứng / nhà cung cấp dẫn đến các yêu cầu tiên quyết cho các dự án thường được tổ chức xung quanh các dòng như ("chúng tôi đã sử dụng nhà cung cấp X và có sẵn phụ tùng - mọi thứ được thực hiện trong tương lai cần sử dụng X-YZ ").

Cũng liên quan và trở thành một vấn đề trong vài năm qua, là "Thiết bị này sẽ giao tiếp với phần còn lại của thiết bị / nhà máy / trang web / công ty của tôi như thế nào". Điều này thường được giải quyết trước cho PLC và nhiều vấn đề hơn đối với các giải pháp vi điều khiển khối lượng thấp.

Tôi đã thấy các bộ điều khiển vi mô được triển khai trong đó một giải pháp rất tùy chỉnh được bảo hành (nhưng sau đó thường chỉ được triển khai như một dự án của nhà cung cấp và được nhà cung cấp hỗ trợ). Lý do thường liên quan đến tốc độ thực thi hoặc cần phải có phần cứng và mã được đặt rất gần (không có khả năng trì hoãn giao tiếp và yêu cầu tách quy trình quan trọng khỏi mã không liên quan khác)

Vi điều khiển là một thiết bị, PLC là một thiết bị. Sử dụng vi điều khiển "ở hai đầu" nếu bạn là người có sở thích thiếu kiên nhẫn hoặc nếu bạn là nhà sản xuất sản phẩm đại chúng. Đối với các giải pháp công nghiệp tùy chỉnh PLC là sự lựa chọn duy nhất.

Cả hai có thể hoàn thành cùng một mục tiêu. Trong khi một hệ thống điều khiển vi điều khiển có thể rẻ hơn, lập trình bằng mã C là một công việc lớn. Để thành thạo ngôn ngữ C, hàng tấn đào tạo được tham gia.

Điều đó đang được nói rằng có một khu vực nơi tôi làm việc sử dụng MCU để liên lạc với chương trình C ++ để theo dõi và điều chỉnh dòng điện và điện áp của các mạch sạc chỉnh lưu lớn cho pin công nghiệp (200+ pin AH). Có khoảng 100 bộ chỉnh lưu. Việc tìm kiếm AD-DA cũ bằng bộ điều khiển STD và thẻ chuyển tiếp là không thể. Một khi các bảng này xấu đi.

Đó là lý do tại sao chúng tôi hiện đang trong quá trình nâng cấp tất cả lên dòng allix bradley của dòng logix nhỏ gọn hoặc điều khiển của PLC. Chúng đắt không? Đúng. Việc thuê một lập trình viên biết C ++ có đắt không? Đúng. Sử dụng RS Linx / Logix, một số người mà tất cả các công việc sẵn sàng cho công ty có thể viết / chỉnh sửa chương trình bằng phần mềm đó. Kết hợp với số lượng hỗ trợ và mở rộng, việc sử dụng PLC có thể nhanh hơn và tiết kiệm chi phí hơn.

Một yếu tố khác đáng nói là vòng đời sản phẩm. Thông thường cho hỗ trợ PLC có sẵn trong nhiều năm. Tôi vẫn đang hỗ trợ một số PLC của Texas Cụ từ năm 1985 và 1987. Chúng được chế tạo tốt và cực kỳ đáng tin cậy. Phụ tùng có sẵn từ các trung tâm sửa chữa công nghiệp hoặc trên eBay ở giai đoạn này và có giá cao.

Hãy thử tìm chip, bảng và công cụ thay thế để chạy (chèn micro yêu thích) trong thời gian 30 năm.

Tôi thích các câu trả lời ở trên và nghĩ rằng tôi cũng nên sứt mẻ. PLC vs Micro điều khiển cũng có rất nhiều để làm với quy mô và chi phí. Ví dụ: Bạn có thể nhanh chóng lập trình máy giặt với PLC. Nhưng sau đó, máy giặt của bạn sẽ có giá gấp 3 lần so với giá của PLC. Vì vậy, bạn thiết kế một bộ điều khiển vi mô với một chương trình duy nhất được nhân rộng 100.000 lần. Chi phí kỹ thuật cho điều đó là cao, nhưng hơn 100.000 đơn vị rất thấp với chi phí thấp cho thiết bị.

Ngoài ra, bạn cũng có thể lập trình toàn bộ nhà máy điện trong bộ điều khiển vi mô. Tuy nhiên, (cùng với nhiều câu trả lời ở trên), bạn có thể sẽ dành thời gian lập trình gấp 20 lần và 20 lần nữa để gỡ lỗi - Chi phí phần cứng thấp hơn, nhưng các kỹ sư thì đắt tiền, đặc biệt là tốt. Hoặc bạn có thể sử dụng PLC với chi phí phần cứng cao hơn, nhưng thời gian lập trình nó ít hơn nhiều, dẫn đến chi phí kỹ thuật thấp hơn.

Cũng lưu ý, tôi không muốn trở thành người phải lập trình BACnet, Modbus, CIP và trình điều khiển HMI ethernet thành Bộ điều khiển vi mô. Plcs có thể làm điều đó với một vài thẻ phụ và một vài giờ cấu hình.

Trong số các câu trả lời tuyệt vời khác, trong một từ: tiêu chuẩn hóa.

Phần cứng tiêu chuẩn, giao tiếp tiêu chuẩn, IDE phát triển tiêu chuẩn, ngôn ngữ tiêu chuẩn.

Các thương hiệu khác nhau cung cấp các hương vị khác nhau, nhưng nói chung, một khi bạn đã học được một thương hiệu PLC, việc chuyển đổi thương hiệu là một gánh nặng cấp phép hơn là một công nghệ.

Đối với tiêu chuẩn lập trình và tham số điện, nên sử dụng PLC thay vì vi điều khiển.

Vi điều khiển được sử dụng khi bạn giao dịch với các sản phẩm, đặc biệt là kích thước nhỏ và kích thước nhỏ, như những sản phẩm dành cho ô tô và sử dụng trong y tế. Bạn không sử dụng PLC ở đó.

Nhưng khi bạn đang làm việc với các máy như gắn huy hiệu, cắt, v.v ... người ta có thể dễ dàng sử dụng PLC.

Ngoài ra, PLC đang chuẩn hóa ứng dụng của chip nhúng.

Ngôn ngữ progamming cho plc rất dễ sử dụng và thân thiện với người dùng, các cổng mở rộng được sử dụng trong plc cũng nhiều hơn trong khi so sánh với bộ điều khiển vi mô và chủ yếu là "trong vi điều khiển nếu có bất kỳ pin nào bị hỏng thì khó khắc phục hơn" vì tất cả những lý do này các ngành công nghiệp sẽ sử dụng plc istead của bộ điều khiển vi mô. Khác là một số vấn đề khác nhưng đây là những vấn đề chính phải đối mặt trong ngành công nghiệp

Tôi đã xây dựng và sử dụng PLC trong những năm qua. Tôi đề nghị có sự hội tụ thị trường, với micrô giống WiFi PLC hiện có giá 49 đô la và bán như bánh nướng.

Các nhà sản xuất PLC đang cảm thấy áp lực về giá.

Các PLCS hiệu quả chi phí mới hơn như Logo của Siemens có thể phù hợp hơn cho các ứng dụng đơn giản.

Chỉ cần tung ra thị trường là các PLC sử dụng Arduino thay vì thang logic. Rất nhiều tiếng nổ cho buck ở đó. Tìm kiếm kickstarter cho PLC

-Martin

Câu trả lời đơn giản là luôn luôn sử dụng PLC. . . . Nhưng nếu PLC không khả thi do các yếu tố như chi phí, kích thước hoặc độ phức tạp của Ứng dụng thì chúng ta nên sử dụng Bộ điều khiển vi mô vì PLC chắc chắn hơn, nghĩa là đối với môi trường Công nghiệp (nghĩa là liên quan đến nhiều rung động cơ học, nhiệt độ cao, bụi , gai điện, v.v.), được kiểm tra độ tin cậy, sử dụng các phương pháp lập trình tiêu chuẩn cho phép các kỹ sư có kỹ năng kém hơn để thực hiện các thay đổi, v.v.