预约试听:15323438773
  


技术分享

News

单片机能代替PLC吗?

日期: 2020-11-18
浏览次数: 58

  单片机能代替PLC吗?


  单片机能代替PLC吗?由于面粉可以代替面条,所以这个问题的答案是否定的,第一次听到这个答案,很多人可能会有疑问。为什么单片机这么强大,功能这么丰富,却不能代替PLC


  所以今天我们来看看什么是单片机和PLC,它们有什么区别。


  一、单片机


  单片机,又称微控制器单元,是一种集成电路芯片,利用VLSI技术集成中央处理器(中央处理器;CPU),随机存取存储器(随机存取存储器;随机存储器)、只读存储器;(只读存储器;ROM)、各种I/O端口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路复用器、A/D转换器等电路)集成到一个硅片上,形成一个小而完善的微型计算机系统,广泛应用于各个领域。单片机可见于手机、PC外设、遥控器、汽车电子、工业步进电机、机器人手臂控制等。


  单片机的历史并不长,但发展很快。它的出现和发展大致与微处理器同步。自1971年美国英特尔公司首次推出4位微处理器以来,其发展至今大致可分为五个阶段。


  单片机发展初期(1971-1976):1971年11月,英特尔公司首先设计了集成2000个晶体管/芯片的4位微处理器Intel  4004,配备了RAM、ROM和移位寄存器,构成了第一个MCS-4微处理器,然后推出了8位微处理器Intel  8008和其他公司相继推出的其他8位微处理器。


  低性能单片机级(1976-1980):以英特尔公司1976年推出的MCS-48系列为代表,采用在半导体芯片上集成8位CPU、8位并行I/O接口、8位定时器/计数器、RAM和ROM的单片结构。虽然它的寻址范围有限(不超过4 KB),但没有串行I/O,RAM和ROM的容量都很小。高性能单片机阶段(1980-1990):这一阶段推出的高性能8位单片机一般有串口、多级中断处理系统和多个16位定时器/计数器。增加了片上RAM和ROM的容量,寻址范围可达64 KB。一些片上系统也有模数转换接口。


  16位单片机阶段(1983-1989):1983年,英特尔公司推出高性能16位单片机MCS-96系列,采用最新制造技术,芯片集成度高达12万个晶体管/芯片。


  全方位高水平发展阶段(1990年至今):到目前为止,MCU有从传统8位处理器平台向32位高级RISC处理器平台转变的趋势,但8位机仍然难以被替代。8位单片机成本低,价格便宜,易于开发,性能能满足大部分需求。只有在航天、汽车、机器人等高科技领域,当需要高速处理大量数据时,才需要选择16/32位单片机。在一般工业领域,8位通用单片机仍然是目前应用最广泛的单片机。单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等各个方面都发展到了更高的水平。


  单片机的特点是编程和维护相对复杂。编程方式为C语言或汇编语言,成本较低,I/O接口相对受限。


  第二,临立会


  可编程逻辑控制器,全称可编程逻辑控制器,是专为工业环境应用而设计的数字操作电子系统。它采用一种可编程存储器,在其中存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算的指令,并通过数字或模拟输入输出控制各种类型的机械设备或生产过程。


  三、为什么单片机代替不了PLC


  1.稳定性和可靠性


  有人说这是个伪问题。单片机是组件,PLC是组件和庞大软件组成的系统。两者在这方面没有可比性。这个说法没有错。大部分PLC控制芯片其实都是单片机,也就是说PLC可以算是单片机的二次开发。在工业防护等级上,单片机的稳定性和可靠性是无法和PLC这样的ip67产品相比的(IP是标志字母,第一个标志号表示接触防护和异物防护等级,第二个标志号表示防水防护等级)。此外,为可编程控制器开发了冗余系统,可以应对恶劣的工业环境。如果稳定性和可靠性的比较没有意义,那么我们就从其他方面来分析。


  2.输入输出功能单片机的I/O点有限,但PLC呢?对于不同的现场信号,有相应的I/O点可以直接与工业现场设备(如按钮、开关、传感电流传感器、电机启动器或控制阀等)相连。),并通过总线与CPU主板相连。行业内几乎任何一条生产线都有上百甚至上千个I/O点,完全是单片机无法比拟的。


  3.扩展功能


  除了控制,完整的工业生产线还包括通讯、上位、配置、运动控制和显示等。都需要依靠完整的工业系统和通信协议,比如西门子的PROFIBUS-DP通信,三菱重工的CC-LINK等。单片机与PC的通信,单片机与单片机多采用串口。单片机的串口是全双工异步通信串口,那么单片机能否逐个实现MODBUS、PROFIBUS、can开放、以太网等通信协议?也许单片机可以做到,但是涉及到下一个分析点,开发周期。


  4.开发周期


  PLC有200多个品牌,几乎每个品牌都有不同的编程软件,并且在不断完善自己的编程软件,让它越来越简单地为电气工程师服务,各种程序块越来越方便,越来越人性化,可以随意调用,比如PID模块,运动控制模块,大大减轻了工程师的开发压力,缩短了开发周期。单片机怎么实现?如果没有现成的模块可以使用,只能开发,所以做过非标自动化设备的工程师会遇到一个问题:——,工期不够。PLC这种高度集成化、模块化的产品,在努力满足设备要求的开发周期,更不用说单片机了。


  5.通信距离


  目前大部分流水线需要跨区域集成监控,使用的通信方式多为以太网加中继器,或者直接使用民用宽带光纤。最后用的大概是微软IE浏览器。显然PLC有RJ-45接口,即使本体没有RJ-45,也可以配备以太网模块。单片机携带的PCB可以加这个接口然后开发以太网通信吗?发展需要多久?


  6.程序设计语言


  这对单片机来说,既是优点,也是缺点。上面说的PLC品牌有200多个,编程软件更多。虽然大部分PLC的编程语言都差不多,但电气工程师每次接触到不同品牌的PLC,都要了解所有的硬件参数、软件组件、编程软件等。在他能容易地使用它之前。单片机的编程语言是C语言或汇编语言,这是任何单片机都通用的。换句话说,如果你学的是C语言或者汇编语言,你可以用任何一个单片机来开发想要的功能(前提是你有相关的电工电子基础)。不过话说回来,电气工程师不是电子工程师。他们的工作不仅仅是考虑单片机如何驱动继电器来控制机床。甚至有些电气工程师也不会用C语言、汇编语言等单片机开发语言。近年来,随着IEC-61131-3标准的普及,越来越多的PLC支持多种编程语言,比如类似C语言的ST语言,类似电路图的CFC语言。这种便捷的功能在传统的单片机开发环境下是无法实现的。


四.结论

  通过上面的解释,我们可以看到,PLC其实可以看作是单片机的二次应用开发,但是它有自己鲜明的特点。到目前为止,我国单片机的应用和嵌入式系统的发展已经经历了20多年。单片机已经应用于国民经济建设、军事、家电等各个领域,特别是手机、汽车导航设备、PDA、智能玩具、智能家电、医疗设备等行业。目前,高端行业从事单片机开发和应用的工程师超过10万人。


News / 推荐新闻 More
2021 - 07 - 27
机器视觉检测技术的发展趋势随着工业制造技术及加工工艺的提高与改进,对检测手段、检测速度和精度提出了更高要求,使得机器视觉检测技术在各大行业广泛应用,发展势头强劲。下面,我们就来细数下机器视觉检测发展的几个历程和趋势。1、初级视觉理论:主要针对光学成像的逆问题,是由能从二维光强度阵列恢复三维可见表面物理性质的一系列处理过程组成。这里各过程的输入数据及计算目的都是能够明确描述的,如边缘检测、立体匹配、由运动恢复结构等方法。在三维物体投影成二维图像过程中,三维信息有很多损失,从而导致病态问题产生,因此加强对初级视觉过程及其约束条件的研究就显得格外重要,其主要针对 3D 重建。2、主动视觉理论:主动视觉指观察者以确定或不定方式运动跟踪目标、感知对象的技术方法。在主动视觉中,观察者和目标物体也可同时运动,观察者的运动为研究目标的形状、距离和运动提供了附加条件,重要研究方向为目标跟踪,导弹拦截等。3、...
2021 - 07 - 26
PLC控制柜维护保养21法则一、为什么需要维护1、为了延长使用寿命;2、为了设备运行的稳定性;3、这也是5S的一种体现。二、不维护容易出现的问题电柜太脏会设备短路,打弧,烧坏设备;电柜风扇过滤网堵塞,散热不好会导致设备稳定性差;湿度过大会设备短路;某些大电流位置局部过热时间长了会烧坏设备。三、准备工作各种工具:螺丝刀,扳手,摇表,万用表,钳形电流表;吸尘器;热风枪,记号笔,锉刀等;备件:风扇过滤网,接触器辅助触头,继电器线圈,热缩管,导电膏。人员:不仅需要电工,还需要程序员。因为如果程序员参与,把软件的维护也做起来,可以提前预防消除很多软故障。四、注意事项做好规划,制定详细的步骤,按部就班。永远不要相信一拍脑袋一个主意,而是先把所有的方方面面考虑好,拿着规划一步一步做:1.  安全第一:拆卸设备之前先断电,注意安全;2.  清洁电柜的时候注意不要把灰弄到到处都是;3.&...
2021 - 07 - 20
机器视觉:系统不稳定性因素分析1 引言   机器视觉的研究始于20世纪50年代二维图像的模式识别[1],它起初被设计用来代替人眼从事检测识别的工作,可以大大提高检测的工作效率以及降低人眼疲劳带来的检测结果的不一致性。机器视觉检测发展至今,在许多方面已经发展到可以完成人眼难以完成的工作,如高精度的测量以及对特定产品的高速分级,还有利用红外线、紫外线、X射线等检测技术检测人类视觉无法检测到的事物[2]。但机器视觉系统设计的难点在于如何保证其可靠性与稳定性,无论从光源,相机等硬件上还是从图像处理软件上的设计,对机器视觉的稳定性都有重要影响。   2 机器视觉系统组成典型的机器视觉系统一般由图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示三部分组成。按照视觉系统组成结构主要分为两大类:PC或板卡式机器视觉系统(PC-Based Vision System),以及嵌入...
2021 - 07 - 16
资深电气工程师总结的PLC最全编程算法,收藏备用!PLC编程算法(1):开关量PLC中无非就是三大量:开关量,模拟量,脉冲量。搞清楚三者之间的关系,你就能熟练的掌握PLC了。1,开关量也称逻辑量,指的是两个取值,0或1,ON或OFF。它是最常用的控制,对它进行控制是PLC的优势,也是PLC最基本的应用。开关量控制的目的是,根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序,使PLC产生相应的开关量输出,以使系统能按一定的顺序工作。所以,有时也称其为顺序控制。而采用顺序控制又分为手动,半自动或自动。而采用的控制原理有分散,集中与混合控制方式。2,模拟量是指一些连续变化的物理量,如电压,电流,压力,速度,流量等。PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的,可方便及可靠地利用开关量控制。由于模拟量可转换成数字量,数字量只是多位的开关量,故经转换后的模拟量,PLC也完全可以可靠的进行处理控制。由于连续的生...
技术分享
 
2021 / 07 / 27
机器视觉检测技术的发展趋势随着工业制造技术及加工工艺的提高与改进,对检测手段、检测速度和精度提出了更高要求,使得机器视觉检测技术在各大行业广...
 
联系方式

深圳市龙华新区观澜第三工业区观中街5号联为科技园

1505031685@qq.com

15323438773 杨老师  

0755-29495142

预约免费试听
  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • 地址:
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • E-mail:
  • 邮政编码:
  • 留言主题:
  • 详细说明:
  • *
     
联为智能教育专业打造自动化教育产、学、研一体化平台,成为智能制造教育领导者。联为plc培训班精心打造专业培训实操基地,专门为学员研发一批教学设备,包括机器人学习教学连线,plc培训学习教学连线,工业机器人培训、plc编程培训等专业的教学设备,让学员真正理论实践一体,学以致用,从实践交流中体会知识的精髓,来一场完美的职业转身。
扫码学习
深圳联为智能教育感谢您的关注!
plc学习
在线直播间
plc培训班
小胡老师
Copyright ©2005 - 2013 深圳市联为智能教育有限公司


犀牛云提供企业云服务
5
电话
  • 15323438773
6
二维码
回到顶部