一下,单片机与PLC之间的关系,你了解多少?

目前,工业现场控制系统主要包括采集与监控系统(SCADA)、分布式控制系统(DCS)和可编程控制系统(PLC)。这些控制系统构成了我们当前工业控制领域的核心。从数据采集和显示到工业设备的自动控制,这些控制系统分布在各行各业。今天我们就来介绍一下单片机和PLC的关系。而且单片机和PLC都是“可编程的”,但为什么不根据设备的功能画出PCB板,然后像PLC一样写程序投入工业使用呢?

一、PLC 开发

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC),一种带有微处理器进行自动控制的数字运算控制器,可以随时将控制指令加载到存储器中进行存储和执行。可编程控制器由CPU、指令和数据存储器、输入/输出接口、电源、数模转换等功能单元组成。早期的可编程逻辑控制器只具有逻辑控制的功能,因此被命名为可编程逻辑控制器。后来随着不断发展,这些功能简单的计算机模块已经具备逻辑控制、顺序控制、模拟量控制、多机通讯等功能。

二、单片机与PLC的关系

单片机,又称单片机,集成了中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM),以及通用IO口、定时器、串口等各种外设端口,(数字)模数转换器)ADC和其他丰富的外设,单片机将一整套计算机系统集成在一个芯片中,因此称为单片机。

PLC也是以单片机为控制核心,外围增加各种电源、IO、通讯等电路组成。

三、为什么PLC常用于工业控制

有朋友可能要问了,既然都是单片机,何不自己设计外围硬件呢,一个单片机几十元,外围电路才一两百元。一个PLC可以是几十万或几万美元。

答:由于工业现场的灰尘、油污、强电磁干扰等各种恶劣的运行环境,PLC对硬件进行了专门优化。如果在设计中不考虑运行环境,你的程序可能会在很长一段时间后跑掉,或者硬件用不了多久就坏了。

那我在设计硬件的时候应该考虑到现场环境吧?

答:仅仅做好硬件设计是不够的。工业领域自动化设备的开发周期短。可能是用PLC开发的,已经投入使用了,但是你的硬件还没有开始做版本,更别说元件焊接调试了,PLC编程都是有现成的指令的。比如你想控制一个步进电机,你只需要一个“DDRVI”指令(例如),加上速度、加速度、脉冲数、方向参数就可以让步进电机运动起来可编程控制器的定义,你可能还在观望微控制器定时器手册。

那么如果我写常用的软件指令库,只需要在使用的时候直接调用呢?

A:软件开发的效率是不够的。在开发非标设备时,前期对设备IO口的规划可能不够准确。如果IO口超过单片机的上限,怎么办?那你整个设计团队可能会哭晕在厕所,软硬件可能要改可编程控制器的定义,重头再来,PLC要加功能,有各种扩展,比如IO扩展,脉冲输出扩展,通讯扩容等

那么,我在设计硬件的时候,会考虑下面的扩展问题,做各种功能块?

– 答:那么恭喜!您的 PLC 开发成功。

说了这么多,主要是想说PLC作为一款通用型控制器,充分考虑了大部分用户的使用场景和使用环境,确实为工业自动化做出了很大的贡献,同时节省了我很多电气工程师的宝贵时间,以上只是一个例子。两者是砖与建筑的关系。也想写这篇文章,分享一下这几年PLC开发和单片机开发的一些看法。与你分享!

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