I. Úvod
V oblasti priemyselného regulácie sú jednorazové mikropomputer (single-chIP mikropomputer) a programovateľný logický radič (programovateľný logický radič, PLC) dva bežne používané riadiace zariadenia. Mikropočítač s jedným čipom zaberá miesto v priemyselnej kontrole s vysokou integráciou, malou veľkosťou a nízkymi nákladmi, zatiaľ čo PLC sa široko používa v priemyselnej automatizácii s vysokou spoľahlivosťou, stabilitou a flexibilitou. Vyvstáva teda otázka: Môže mikrokontrolér nahradiť PLC? Tento dokument bude podrobne preskúmať tento problém z rôznych perspektív.
II. Prehľad mikrokontroléru a PLC
Mikrokontrolér
Mikrokontrolér je počítač, ktorý bude hlavnou časťou mikropočítača integrovaného na čipe. Obsahuje centrálnu spracovateľskú jednotku (CPU), náhodnú pamäť (RAM), pamäť iba na čítanie (ROM), vstupné/výstupné (I/O) rozhranie a časovač/počítadlo a ďalšie základné funkčné komponenty. Vzhľadom na vysoký stupeň integrácie a nízke náklady sa mikrokontrolér široko používa v inteligentných meračoch, priemyselné riadenie v reálnom čase, komunikačné vybavenie, navigačné systémy, domáce spotrebiče a ďalšie oblasti.
Plc
PLC je elektronický systém určený pre digitálne výpočtové operácie v priemyselnom prostredí. Používa programovateľnú pamäť vo svojom internom úložisku na vykonávanie logických operácií, regulácie sekvencií, načasovania, počítania a aritmetických operácií, ako sú pokyny, prostredníctvom digitálnych alebo analógových vstupov a výstupov na riadenie rôznych typov strojov a zariadení alebo výrobných procesov.plc má Vysoký stupeň spoľahlivosti, anti-interferenčné schopnosti, ľahko programovateľný a škálovateľnosť sú dobré, sa široko používa v oblasti priemyselnej automatizácie.
III. Porovnávacia analýza mikrokontroléru a PLC
Funkcia
Mikrokontrolér a PLC vo funkcii a výkone Existujú určité rozdiely. Ako kompletný mikropočítačový systém môže mikrokontrolér plniť rôzne komplexné výpočtové a riadiace úlohy. Z dôvodu obmedzení jej zdrojov a spracovateľského výkonu sa však mikrokontrolér môže zdať ohromujúci pri riešení veľkých a komplexných riadiacich systémov. Naopak, PLC má vyšší spracovateľský výkon a väčšiu úložnú kapacitu a je schopný zložitejších kontrolných úloh. Okrem toho má PLC aj množstvo vstupných/výstupných rozhraní a komunikačných rozhraní, čo uľahčuje spojenie a komunikáciu s inými zariadeniami.
Spoľahlivosť a stabilita
Pokiaľ ide o spoľahlivosť a stabilitu, PLC má jasnú výhodu oproti mikrokontroléru, PLC prijíma komponenty priemyselného stupňa a komplexné, sofistikované interné mechanizmus, stabilnú a spoľahlivú prevádzku, zriedkavo zlyhanie alebo modrú obrazovku a ďalšie situácie. Zároveň má PLC tiež silné anti-interferenčné schopnosti a adaptabilita, môžu stabilne pracovať v drsnom priemyselnom prostredí. Mikrokontrolér môže byť kvôli jeho štruktúre a obmedzeniam zdrojov mierne horší ako PLC, pokiaľ ide o spoľahlivosť a stabilitu.
Programovanie a rozširovateľnosť
Pokiaľ ide o programovanie a rozšíriteľnosť, PLC a mikrokontrolér majú svoje vlastné charakteristiky. Mikrokontroléry sa zvyčajne naprogramujú v jazykoch na nízkej úrovni, ako je jazyk montáže alebo C, čo vyžaduje vysokú úroveň programovacej schopnosti zo strany vývojára. Akonáhle je však program napísaný a spálený do mikrokontroléra, môže bežať nezávisle od vývojového prostredia. Okrem toho majú mikrokontroléry množstvo periférnych rozhraní a možností rozširovania, čo umožňuje ich ľahko pripojiť k iným zariadeniam a senzorom. Programovanie PLC prijíma špecifický programovací jazyk (napríklad rebrík, diagram funkčného bloku atď.), Ktorý je intuitívny a ľahko pochopiteľný, ľahko sa učí a zvládnuteľný. Zároveň modulárny dizajn PLC má dobrú škálovateľnosť, môže sa zvýšiť alebo znížiť podľa potreby uspokojiť rôzne riadiace potreby funkčných blokov.
Náklady a údržba
Pokiaľ ide o náklady a údržbu, mikrokontrolér má oproti PLC určité výhody. Vzhľadom na vysoký stupeň integrácie, malú veľkosť, nízke náklady a ďalšie charakteristiky mikrokontroléra sú jeho hardvérové náklady relatívne nízke. Medzitým vývojové prostredie mikrokontroléru zvyčajne prijíma nástroje na vývoj vizualizácie, ktoré je pre vývojárov vhodné ladiť a udržiavať. Na druhej strane má PLC vyššie hardvérové náklady vďaka svojej zložitej funkčnosti, presnému dizajnu a ďalším funkciám. Okrem toho, údržba PLC vyžaduje, aby fungovali profesionálni technici, náklady na údržbu sú tiež relatívne vysoké.
Iv. Môže mikrokontrolér nahradiť PLC?
Komplexnú analýzu vyššie uvedeného je vidieť, mikrokontrolér a PLC z hľadiska funkcie, výkonu, spoľahlivosti, stability, programovania, škálovateľnosti, nákladov a údržby majú svoje vlastné výhody a nevýhody. Aj keď mikrokontrolér v niektorých jednoduchých riadiacich úlohách môže nahradiť funkciu PLC, ale v komplexnom systéme priemyselnej automatizácie má PLC stále nenahraditeľnú úlohu. Konkrétne:
Pre jednoduché riadiace úlohy a malé systémy sa mikrokontroléry môžu použiť ako lacné a ľahko implementovateľné riešenie. Prostredníctvom primeraného programovania a návrhu obvodov môžu mikrokontroléry realizovať riadiace funkcie podobné funkciám PLCS.
Pre komplexné systémy priemyselnej automatizácie a veľké riadiace systémy je PLC stále preferovaným riadiacim zariadením, vysoká spoľahlivosť, stabilita a flexibilita PLC môže zabezpečiť stabilnú prevádzku a efektívne riadenie systému. Modulárny dizajn PLC a bohaté funkčné moduly PLC môžu súčasne uspokojiť rôzne potreby riadenia.
Preto môžeme dospieť k záveru, že mikrokontrolér môže v niektorých prípadoch nahradiť funkciu PLC, ale v komplexnom systéme priemyselnej automatizácie je PLC stále nenahraditeľným riadiacim zariadením. V skutočnej aplikácii by sa vhodné riadiace zariadenie malo vybrať podľa konkrétnych potrieb a skutočnej situácie, aby sa dosiahol najlepší kontrolný efekt.