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辽宁的仪器仪表三菱plc软件es0180840b三科变频器说

来源:http://www.togaac.com 作者:领航仪器 时间:2020-02-11 09:00

  许多人在接触到单片机(MCU)和可编程逻辑控制器(PLC)时,都会感到疑惑。疑惑主要有两点:

  接触过工业生产的工程师可能会发现,其实大多数工业生产的控制要求,使用MCU都可以做到。

  但同时又会发现,MCU在工业环境中极少被应用,取而代之的是PLC。那为什么在廉价的MCU可以实现功能的地方,要使用昂贵的PLC呢?

  工业现场要求设备达到工业级。我们一般购买的单片机及其他元器件一般为商业级。加之自己开发后测试等水平达不到,所以可靠性很难保证,例如防电磁干扰等,要知道工业环境中电磁干扰是非常多的,如继电器的通断、电机的起停,这都可能导致单片机的重启、通讯的失误。

  而PLC等设备满足工业级要求,在抗干扰方面、输入输出点可靠性方面更为优越,并采用可靠的组态方式,因此可靠性更高,而且通信方面有很多工业控制设备采用光纤以抗干扰。

  采用单片机实现,通信等系统架构太过麻烦,例如一个工业车间的几十个单片机工作小站可靠通信就很难实现。同时代码的增加也进一步降低了可靠性。在简单并且不关键的部位可采用单片机实现部分功能。

  而PLC等设备可采用整体式或者积木式,各个组件可以按需选用,并便于组态实现。各个工作站之间采用规范的总线通讯,这都是模块内置的,只需配置无需编写代码,可靠简单。

  工业设备的可靠性是极为关键的,关系到人身安全、连续工作的时间、生产的质量等,这时候生产设备的成本是相对次要的,可靠性才是首要的。因此单片机虽然便宜,但用单片机作为工业设备控制器是舍本逐末的。

  当然,也并不是说单片机在工业环境中就完全没有应用。例如,目前有采用Arduino进行工业环境和设备运行情况监测的应用,但不涉及关键生产过程的控制。相信以后也会有更多的单片机应用到工业环境中,但也不会作为核心的控制器。

  那究竟是何种原因导致了PLC和MCU的不同呢?假设,你要用一款MCU完成工业现场的核心控制任务,那应该怎么做?

  首先,工业环境下,受周围交流电机启停等的影响,电压可能会有较大的波动。为了应对这种恶劣的环境,必须为MCU设计相应的电源模块,是的电压剧烈变动时不会引发MCU的工作异常。

  同时,在工业环境下,传感器的输出多采用4~20mA、0~10V的形式,这与MCU常用的0~3.3V或者0~5V的AD模块不相符合,因此需要针对工业环境设计传感信号接收模块。

  并且,工业环境的输出很多是用来控制继电器(经过继电器隔离后,再去控制电机等的启停),而MCU的输出只能控制微型继电器,无法驱动常用的工业继电器,因此,要在MCU外围设计具有大驱动能力的IO接口。

  所以,PLC就是在MCU基础上,三菱plc软件es0180840b针对工业环境专门设计的产物。PLC的内部就是一款MCU。

  PLC的优势在于可以使用梯形图进行二次开发,首先你要明确一点:PLC是给电气工程师使用的。电气工程师不是电子工程师,他们的工作不是单单考虑你这个MCU如何驱动继电器来控制机床的。甚至有的电气工程师都不会C语言、汇编语言之类的MCU开发语言(你让人家怎么玩?),几年前在21ic上有个家伙说要开发新的PLC,用C语言来代替梯形图,结果他在论坛上蹦跶一两个月后销声匿迹了。

  其次PLC的优势在于稳定性强,你可能觉得iPhone的APP突然闪退一下没啥问题,重新打开一下就行了,实在不行就重启。但工业现场的设备不行,死机一秒有可能是一条人命……

  所以你想用MCU、继电器、光耦做PLC可以,但不经过严格规划设计、调试测试、各种抗扰试验认证的,顶多称为继电器控制器,而不是真正能用于工业现场的PLC。一般的工业现场设备,开发设计完成后,认证测试通过后,就不会再修改,以后的量产都是照着认证测试的那套电路、底层程序来生产,修改任意一行芯片驱动代码都需要重新认证。

  今天友善度不要了!!!楼上答单片机能“改变世界”的都愁死我了,口口声声说自己做工控做什么的我真想问,你们都进过工厂么?看过工业环境么?

  实名反对上面所有认为一块单片机在工业领域能代替PLC的,你们真是实验室呆的久了不知道外面有雾霾。

  一、先从基本说起,稳定性与可靠性,你一块单片机的稳定性和可靠性能比得过IP67类的产品么?懂防护等级么?看过工业恶劣现场么?看过露天野外设备作业么?

  一场大雨过后又湿又潮你敢肯定你那单片机还能行?冬天零下的温度你敢保证它还能运行?我就不信了。

  二、工业里比如说汽车生产线,或者大型的电厂煤炭等领域,动不动上百的I/O有时候上千,你用单片机给我做个看看,而且就PLC这种抗草的货还得弄一套冗余系统,你单片机是能信春哥啊还是自愈能力100%就不死,再不济你也单片机做一套冗余?做得出来我服你,但有一点可以肯定,甲方秒秒钟KO你。

  三、工业领域控制只是一部分,还需要采集、通讯、上位、组态、运动控制与显示等领域,这些东西都需要依靠完整的工业体系与通讯协议去做,比如西门子有成套的东西能够实现这些功能,你单片机是想怎么个做法?动不动各种Modbus、profibus、profinet、OPC等东西是要怎么个一一实现法?

  四、开发周期,各家PLC厂商都在不断完善自己的编程软件,使之能够越来越简单的服务于工程师,而各种程序块也是越来越方便人性化的任意去调用,比如PID模块、运动控制模块等,大大减轻了工程师的开发压力也缩短了开发周期,单片机呢?自己开发的东西难道有信心能够打败西门子工程师的?

  这是某组态软件上的东西,单片机如何实现?靠一个人开发?累死了吧,国内动不动在投标的时候都是严重的工期不足了,PLC如何高度集成化模块化的东西很多时候在工期面前都捉襟见肘,单片机开发估计就猴年马月了,更别提去支持HMI、可视化控制系统、市面上上百种的品牌与硬件驱动了,就算你真的做出来了,遇到几十台变频器的时候,你觉得那单片机能扛得住干扰?大型项目的时候,弄了个高压高功率电机,启动的时候整个电网都颤,那单片机各种数值不得像窜天猴儿一样的上窜下跳啊?

  六、距离问题,工业领域有的时候是要跨区域整合与监视的,所用的通讯方式多为以太网(通讯距离长)加中继器,或者直接走民用宽带光纤(有的时候距离要好几公里几十公里),所用的东西到最后很可能是用的微软的IE浏览器(对,你没听错,西门子WINCC WEB),你用单片机给我支持一下试试看?还有就是遇到突发情况下,如果无人值守或者重大事故的时候,需要由PLC的通信模块根据情况发送短信给相关人员(比如领导),单片机能?开发需要多久?

  说了这么多,也没说全,只不过看不惯那些认为用单片机代替PLC的实验室人员,真能这么用,你觉得电厂里那些动辄几十万几百万一套的AB系统都是废物?

  过百赞了,真心觉得不容易,工控这行在知乎还是小众,感谢大家的认可,希望我们工控人能够在工作与生活中得到自己想要的,实现自己的价值与梦想。

  吐槽下:感觉那些老是拿稳定性说事的大概只做过“系统集成”没做过电子产品。

  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~这是个伪问题,单片机是元器件,PLC是由元器件以及庞大的软件集构成的系统,问前者能否替代后者就好比问:猪肉能代替冷柜里的湾仔码头韭菜猪肉馅水饺嘛?

  做的大型野外石油机械设备的控制系统,目前已经做了的两个项目比较简单,基本都是配套西门子的HMI +S7-200 smart 模块+少量扩展IO模块,以前从没接触过PLC,第一个项目从开始看电气接线图纸查阅西门子的手册到最后完工交货基本上用了3天(包括晚上)。

  如果不借助PLC设计完成同类的一套控制系统,我粗略估计最少要5~7个人,花1年时间。而且必须要有2~3位硬件和软件方面的老手参与才行,即使考虑到了中后期以测试为主,三科变频器说明书团队可以做其他项目,人力成本加上其他开发成本毛估估最少也要 120~150万(招聘参考关键字:cortex-M3/M4,Arm A8,linux,Qt,RTOS,电子工程师,电子测试工程师,PCB制程工程师,平面设计,美工…)。还没说开发周期导致的时间成本。而这一切,一个PLC的新手(零基础),3天时间搞定!接下来的计划是从他们公司找两名水平好点的电工,我现学现卖培训半年,相信应付一般的项目应该没问题。

  PLC就是超市里能买到的快速食品(罐头,速冻水饺…)单片机则是菜市场里摆出来的食材之一。在需求不是太精细太特殊化的情况下,前者总是能以最低的成本快速满足基本功能化的需求,比如工业流水线,工程机械等。后者针对更精细或特殊的需求,比如家电,仪器设备,乃至PLC本身。

  固然, 符合一般人的印象来看, PLC价格高, 抗干扰能力强;单片机廉价, 抗干扰能力差, 但是实质上两者的区别并不在于这个粗浅的印象, 也就是说, 工业上的设计都是为了满足其需要, 如果你需要一个抗干扰能力强的单片机用于生产环境, 那么这块单片机只要符合相应的规格, 就肯定是抗干扰能力好的.

  事实上, 单片机和PLC的最大不一样, 是其思维方式的彻底不一样. 单片机是由图灵机的计算机人马发展出来的, 一个单片机, 本质上跟我们所用的手机电脑是同一种工作原理, 基于状态转移的一种自动机. 然而, 搞出PLC的, 是另外一班人马, 思路是基于电气设计的, 跟图灵机模型是风牛马不相及的, 例如, ld图, 就是电路图的另一种表示方法.

  而SFC语言, 其基于Grafcet, 天然是并发的, 有着跟图灵机实现自动控制根本不同的基本原理, 更像是对物理世界的逻辑的总结.

  我们可以看出来, 电气人员的设计思路根本从一开始就没有想过图灵结构, 因为图灵结构更像是一种逻辑推演, 跟人类做数学题相似, 而跟物理上工业上描述世界的方法差距过大. 所以, 到此时, PLC和单片机是花开两朵, 各表一枝.

  可是后来, 隔壁搞计算机的进度越来越快, 从运行时间上, 指令间的切换时间短得几乎人们可以将指令近似并行去处理, 就是我们现在通用计算机的多线程, 实际上哪怕只有一个逻辑处理器, 也能同时运行多个任务, 切换任务的时间在纳秒之间, 完全不足以为道, 那么, 这就导致了电气PLC系逐渐地倒向了通用计算机系, 到目前来看, 基本上市面上的所有PLC用的都是图灵机冯诺依曼体系, 但是传统上, 为了程序的复用, 也是工业界的保守倾向, 毕竟工业应用并不追新, 各大企业仍然会墨守成规, 继续遵循当时八十年代各大电气企业谈下来的传统, 继续使用LD, IL, ST, FBD, SFC, CFC语言, 只是将其编译到了通用计算机去运行.

  所以, 总结来说, 道理是跟互联网领域一些历史遗留问题是相似的, 例如计算机编码问题, 例如网络通讯设计... 前人根本想不到后面世界的发展走向, 而历史的车轮滚滚向前, 大多数时候是没有额外的动力进行改革的.

  PLC是给电气工程师用的,单片机是给电子工程师用的。虽然单片机比PLC便宜好多好多倍,而且功能也能实现,实际上PLC就是用单片机做内核的。但是来,用在工业恶劣场合,单片机无论可靠性,耐用性,抗干扰性,安全性,全都没有办法与PLC相提并论。而且,在现场维护系统的是电工,他们根本看不懂单片机的程序,三科变频器说明书更别提修改和排除故障了,但是PLC可以,它使用的编程语言是梯形图,与电工使用的继电器电路原理图一模一样。

  单片机系统=硬件( 电源+ 单片机 + EMC+ 接口 + 外围通信接口设备 等等)+ 工程适用代码

  硬件根本没什么区别好不!外围一样不少好不!工业场合你敢不做抗电磁干扰设计?!

  所以PLC的成本高,是因为 1:通用性,很多功能用不到 你也得带着, 2 厂家需要有利润空间 3 PLC本身就是一个成品,不能以原料计算价格。

  PLC: 通用性强,扩展容易, 代码简单容易上手。有售后支持,有认证出问题可以直接找原厂。

  单片机系统: 最大的优势是定制化! 可以根据你自己想要的目的 完成最大化设计和最小化冗余。

  其次,有些功能 PLC不能实现,或者实现起来特别麻烦或成本特别高。那这个优势就很大了。比如仪表,弱信号检测 这些PLC都不能实现。 还有需要复杂的算法,PLC更不能胜任。

  所以现场很多设备和仪表都是用单片机系统做出来的,三菱plc软件es0180840b 最后总控制室才是用的一个PLC把所有的子设备通过标准通信总汇到一起的。

  PLC 肯定不能替代单片机。 那么单片机可以替换PLC吗??? 答案是可以,但是也是做出了另一个PLC,有可能只是改个名 PLCx... 因为标准化是趋势,毕竟不是所有人都懂电路设计,不是所有人都可以学会复杂的编程。

  PLC 就 是一个 好用的工具, 这个工具你买来用就很好, 需要自己制作吗?!

  在回答这个问题前先介绍一下自己的工作背景吧(时间前后有重叠),自我感觉还是可以回答这个问题的:

  ×使用 移动车辆控制器(即防护性更高的PLC)、IO、HMI设计智能机械电气系统

  ×使用 单片机 制作通用控制器(PLC),支持IEC61131-3环境,见下图:

  我是从 使用MCU开始-使用PLC-设计制造PLC-设计制造高级PLC(此步是目标:) 工作快10年,软硬件通通干,今天总结下,不过就这几步,实在感慨啊。。。 看到这个题目,心里有很多话想说,我自己非常喜欢工控技术,所以慢慢讲吧:

  第一:PLC中的用什么处理器?低:微控制器(16位典型:C166核MCU;32位典型:ARM7、M3、M4) 中:嵌入式微处理器(典型:ARM9、A8、A9) 高:中央处理器(典型:X86) 不少专用PLC还附带DSP或FPGA以应对一些特定的性能要求;还有一些量大的低端PLC为了节省成本,厂家用自己定制的微控制器(典型:西门子S7-200) 因此可以看到PLC档次的不同、专业的不同,几乎把所有带运算能力的器件用了个遍;

  第二:单片机、PLC两个概念的割裂?如果从元器件上看到了单片机系统和PLC的联系之外,对于使用者来说,其实看到的更多的是两个概念的割裂,我从下面几个方面讲: *开发、辽宁的仪器仪表调试方式:

  现在单片机的开发、调试方式主要是在集成环境下完成,使用C语言进行设计,并配合专门的硬件进行软件仿真,仿真常会受到硬件环境的限制,例如断点数量受限、无法查看程序堆栈、无法运行时监控变量,难以记录程序流等等。

  而PLC是采用更贴近工程目标的语言,比如梯形图编程,而近些年,IEC-61131-3标准的推广,越来越多的PLC支持多种编程语言,如类似C语言的ST语言,类似电路图的CFC语言,而调试手段更是灵活,可以通过多种介质,如串口线、网线、CAN总线进行程序下载及调试,因为调试是软件调试,所以功能更加丰富,例如几乎无限的断点、运行时监控程序流及变量、变量值跟踪等等

  更厉害的PLC编程环境甚至把组态软件的功能也带进了编程环境,及可以方便的制作电脑监控软件,下图展示了图形编程以及组态功能,PLC软件在控制器内运行,电脑端及可以进行程序调试,还可以制作监控画面:

  因为开发方式完全不同,以及对相互领域的不了解,使得使用者觉得单片机和PLC是两个完全不同的概念。事实也是如此,目前为止,使用单片机开发产品和使用PLC开发项目的人群基本上也是没有重叠的。

  那这两种东西分别适合什么应用呢?我觉得很多回答进入了一个误区,通过设备的可靠性来区别,如果说PLC面向可靠应用,单片机系统就不可靠了?

  而PLC更适合量少、项目具有特异性而需要进行程序调整的项目,比如,世界上没有两个一模一样的化工厂,三科变频器说明书所以不同厂家的自动化设备必然存在某些差异,这些问题有的甚至需要工程师在现场解决,这样的应用使用PLC无疑更理想

  至于可靠性,有可靠性很普通的便宜PLC,也有可靠性非常高的非PLC 电子设备,这些反例说明可靠性不是用于区别PLC与单片机适应性的标准。所以从这个方面进行讨论是不可能得到结果的。

  我用更便宜的单片机百十块钱自己焊一块板子就可以做出来plc上千块的效果

  等你一眼能把上面的元件认个十之八九,辽宁的仪器仪表原理了然于胸,接下来我们再讨论PLC的设计。

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  PLC其实可以用ARM、Intel的芯片进行开发,跑Windows、Android都没有问题(我倒是用过一些比较另类的)。这些PLC厂家的组态软件甚至是委托微软开发的,这个研发投入你感受一下。

  很多人都有疑问,辽宁的仪器仪表单片机明明功能那么强大,功能那么丰富为什么不能取代PLC呢?简单解释一下,都是自动控制区别在哪里?PLC主要用于工厂车间等地方的自动控制,单片机虽然功能很多,但大多数用于民用小器件方面。PLC绝对没有单片机好用功能多,这是毋庸置疑的。但是!PLC较之单片机最大的优点在于皮实!皮实!还是皮实!

  用过单片机的都知道,程序不多改几遍里面绝对有很多bug,哪怕是经过多次修改bug和死机也有可能出现。而PLC按顺序运行,不会出那么多毛病。而工业上一个死机一个bug可能就是极大的损失,甚至人命!简单来说就是我不用那么多功能,多了没用!我要的就是他老老实实的运行!从用途方面来说为了稳定,单片机取代PLC的可能性很小。

  稳定性、可靠性都是需要时间和金钱双重投入才有产出的领域。你要花式虐待你的产品,直到烧毁足够多的样品才能得出你的产品的性能参数。

  总之,你不自虐烧掉几百上千个产品,你就拿不出让人信服的东西。没有信任,就没有任何一家工业企业会用你的东西。

  而PLC厂家,恰恰是投入了巨量的金钱和时间,才取得了工业企业的信任。所以那投入的巨量金钱,自然就要分摊到价格里了。

  印象中当年学plc主要还是继电器为主,就是说,其实它是一个继电器阵列,你来组合它,实现一些控制逻辑,比如互锁什么的。感觉和单片机的发展路线就不一样。它本身并没有一个控制核心,或者说CPU。编程方式也不同,没有类似单片机的存储器概念。

  不过后来工作就没有接触了。听说逻辑功能越来越复杂,已经不能简单用继电器的逻辑功能来实现了,所以也最终使用CPU来做核心了,编程方式也有了很大进步。可以说其实它就是一个单片机的实际应用。

  当然很多答主说到稳定性,可靠性什么的,但这并不是它的逻辑基础,而是它的使用环境。这个是随不同的应用而不同的,不能一概而论。很多控制系统事实上已经是用单片机实现了,比如调速,包括一些大型设备的调速,还比如触摸屏,工业级触摸屏也是有的,内核还是单片机+Linux。这些在大型生产线上是非常多应用的。当然论起来可靠性这些还是有更多技术积累的PLC比几个人开发的单片机更强。

  总的来说PLC 的发展路线和单片机是不一样的,但是随着工业应用的复杂化,它们的界限其实越来越模糊的。

  做一个目标销量千、万套以上的产品!脑子进水了用plc?物料成本太高!(真有脑子进水的!原因可能是没有能力玩单片机吧?)

  别说什么单片机不可靠、不稳定plc里的也是单片机!只是你没花大价钱设计好!

  作为一枚工控行业的嵌入式老屌丝表示不能忍了!你们这些黑单片机的真是够了!

  打开大多数的PLC,里面几乎都是用各种MCU或者说MPU实现的,都是你们提到的单片机(注意此处单片机是广义的),为啥不用单片机直接自己开发无非是个开发成本问题,是用PLC能大大降低写代码设计硬件的开发成本。。。

  这问题几乎就跟问为什么有的方便面厂买进面粉做方便面,不直接买麦子一样。。。。

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