I. Ievads
Rūpnieciskās kontroles jomā vienas mikroshēmas mikrodatori (vienas mikroshēmas mikrodatori) un programmējams loģiskais kontrolieris (programmējams loģikas kontrolieris, PLC) ir divas parasti izmantotas vadības ierīces. Vienas mikroshēmas mikrodatori ieņem vietu rūpniecības kontrolē ar tās augsto integrāciju, nelielu izmēru un zemām izmaksām, savukārt PLC tiek plaši izmantota rūpniecības automatizācijā ar augsto uzticamību, stabilitāti un elastību. Tātad, rodas jautājums: vai mikrokontrollers var aizstāt PLC? Šajā dokumentā šo jautājumu padziļināti izpētīs no dažādām perspektīvām.
II. Mikrokontrollera un PLC pārskats
Mikrokontrollers
Mikrokontrollers ir dators būs galvenās mikroshēmas mikroshēmas daļas. Tas satur centrālo apstrādes vienību (CPU), nejaušu atmiņu (RAM), tikai lasāmu atmiņu (ROM), ievades/izvades (I/O) saskarni un taimeri/skaitītāju un citus pamatfunkcionālos komponentus. Sakarā ar augsto integrācijas pakāpi un zemajām izmaksām mikrokontrollers tiek plaši izmantots inteliģentos skaitītājus, reālā laika rūpniecības kontrolei, sakaru aprīkojumam, navigācijas sistēmām, sadzīves ierīcēm un citām jomām.
Plc
PLC ir elektroniska sistēma, kas paredzēta digitālo skaitļošanas darbībām rūpniecības vidē. Tas izmanto programmējamu atmiņu savā iekšējā krātuvē, lai veiktu loģiskas operācijas, secības vadību, laika grafiku, skaitīšanu un aritmētiskās operācijas, piemēram, instrukcijas, izmantojot digitālās vai analogās ieejas un izejas, lai kontrolētu dažāda veida mašīnas un aprīkojumu vai ražošanas procesus. PLC ir a Augsta uzticamības pakāpe, anti-interferences spējas, viegli programmējamas un mērogojamība ir laba, tiek plaši izmantota rūpniecības automatizācijas jomā.
III. Mikrokontrollera un PLC salīdzinošā analīze
Funkcija un veiktspēja
Mikrokontrollers un PLC funkcijā un veiktspējā ir dažas atšķirības. Kā pilnīga mikrodatoru sistēma, mikrokontrollers var pabeigt dažādus sarežģītus skaitļošanas un vadības uzdevumus. Tomēr, ņemot vērā tā resursu ierobežojumus un apstrādes jaudu, mikrokontrollers var šķist milzīgs, strādājot ar lielām, sarežģītām vadības sistēmām. Turpretī PLC ir lielāka apstrādes jauda un lielāka atmiņas ietilpība, un tas ir spējīgs uz sarežģītākiem kontroles uzdevumiem. Turklāt PLC ir arī daudz ieejas/izvades saskarņu un sakaru saskarnes, padarot to viegli savienojamu un sazināties ar citām ierīcēm.
Uzticamība un stabilitāte
Runājot par uzticamību un stabilitāti, PLC ir skaidra priekšrocība salīdzinājumā ar mikrokontrolleru, PLC pieņem rūpnieciskās kvalitātes komponentus un sarežģītu, sarežģītu iekšējā mehānisma dizainu, stabilu un uzticamu darbību, reti avāriju vai zilu ekrānu un citām situācijām. Tajā pašā laikā PLC ir arī spēcīga spēju pret savstarpējo spēju un pielāgošanās spēju, tas var stabili darboties skarbā rūpniecības vidē. Mikrokontrollers tā struktūras un resursu ierobežojumu dēļ uzticamības un stabilitātes ziņā var būt nedaudz zemāks par PLC.
Programmēšana un paplašināmība
Runājot par programmēšanu un paplašināmību, PLC un mikrokontrolleram ir savas īpašības. Mikrokontrolleri parasti tiek ieprogrammēti zema līmeņa valodās, piemēram, montāžas valodā vai C, kurai ir nepieciešama augsta līmeņa programmēšanas spēja no izstrādātāja. Tomēr, kad programma ir uzrakstīta un sadedzināta mikrokontrollerā, tā var darboties neatkarīgi no attīstības vides. Turklāt mikrokontrolleriem ir daudz perifēro saskarņu un paplašināšanas iespējas, ļaujot tās viegli savienot ar citām ierīcēm un sensoriem. PLC programmēšana izmanto īpašu programmēšanas valodu (piemēram, kāpņu diagrammu, funkciju bloku diagrammu utt.), Kas ir intuitīva un viegli saprotama, viegli iemācāma un apgūstama. Tajā pašā laikā PLC modulārais dizains padara to labu mērogojamību, to var palielināt vai samazināt atbilstoši nepieciešamībai apmierināt dažādās funkciju bloku vadības vajadzības.
Izmaksas un uzturēšana
Izmaksu un uzturēšanas ziņā mikrokontrolleram ir noteiktas priekšrocības salīdzinājumā ar PLC. Sakarā ar augsto integrācijas pakāpi, mazu izmēru, zemām izmaksām un citām mikrokontrollera īpašībām, tās aparatūras izmaksas ir salīdzinoši zemas. Tikmēr mikrokontrollera attīstības vide parasti izmanto vizualizācijas attīstības rīkus, kas izstrādātājiem ir ērti atkļūdot un uzturēt. No otras puses, PLC ir augstākas aparatūras izmaksas, ņemot vērā tās sarežģīto funkcionalitāti, precīzu dizainu un citas funkcijas. Turklāt PLC uzturēšanai ir nepieciešams, lai profesionāli tehniķi darbotos, uzturēšanas izmaksas ir arī salīdzinoši augstas.
Iv. Vai mikrokontrollers var aizstāt plc?
Ir redzama visaptveroša iepriekšminētā analīze - mikrokontrollers un PLC funkcijas, veiktspējas, uzticamības, stabilitātes, programmēšanas, mērogojamības, izmaksu un uzturēšanas ziņā ir savas priekšrocības un trūkumi. Lai arī mikrokontrollers dažos vienkāršos vadības uzdevumos var aizstāt PLC funkciju, taču sarežģītajā rūpniecības automatizācijas sistēmā PLC joprojām ir neaizvietojama loma. Konkrēti:
Vienkāršiem vadības uzdevumiem un mazām sistēmām mikrokontrollerus var izmantot kā lētu, viegli ieviešanas risinājumu. Izmantojot saprātīgu programmēšanu un shēmas projektēšanu, mikrokontrolleri var realizēt kontroles funkcijas, kas līdzīgas PLC funkcijām.
Sarežģītām rūpniecības automatizācijas sistēmām un lielām vadības sistēmām PLC joprojām ir vēlamā vadības ierīce, PLC augstā uzticamība, stabilitāte un elastība var nodrošināt stabilu darbību un efektīvu sistēmas kontroli. Tajā pašā laikā PLC modulārais dizains un bagātīgi funkcionālie moduļi var apmierināt dažādas vadības vajadzības.
Tāpēc mēs varam secināt, ka mikrokontrollers dažos gadījumos var aizstāt PLC funkciju, bet sarežģītajā rūpniecības automatizācijas sistēmā PLC joprojām ir neaizvietojams vadības aprīkojums. Faktiskā lietojumprogrammā atbilstošais vadības aprīkojums jāizvēlas atbilstoši īpašajām vajadzībām un faktiskajai situācijai, lai realizētu vislabāko vadības efektu.