PLC是一种为工业环境应用而设计的数字操作电子系统。它使用一个可编程存储器来控制各种类型的机械设备或生产过程,包括存储逻辑操作、顺序控制、定时、计数和算术操作指令。
那么在工业领域,应该使用嵌入式还是可编程逻辑控制器(PLC)?
一、适用于嵌入式场合
如果你仔细留意,如果是量产的标准工业产品,而且里面有一些复杂的操作,通常会用到嵌入式系统。比如变频器,标准工业机械手,一些专机设备等等。
有些产品是批量生产的。起初,嵌入式系统用于专项研发时,需要投入一定的财力和人力做研究、调试等工作。一旦R&D成功,初期的研发费用将在后期的批量生产中直接分摊到各个单个产品上,这将大大降低整个产品的研发分摊费用。如果只是量产设备,应该说嵌入式硬件成本比PLC硬件成本便宜很多。
在很多场景下,使用PLC并不理想。比如有些产品需要大量复杂的运算,比如变频器中大量的电机拖动和控制算法计算,现在自动化搬运机器人的SLAM导航算法等等。,而且只适合在嵌入式高性能运算器中实现,PLC无法运行如此复杂的算法。
此外,在某些情况下,PLC不能使用,如变频器或精密的工业设备。虽然可以实现PLC,但是体积在哪里?需要至少一个稳压电源模块、至少几个输入输出模块和至少一个通信模块。如果把这么多东西塞进一个标准的小工业设备里,外观就不合理了。
作为标准的工业产品。如果只是用PLC控制,通常会有很多同类产品的竞争者。如果是嵌入式系统做的,竞争对手相对较少。还有一个旁注,PLC做的控制系统很容易被复制。至少打开控制柜可以知道你是怎么做的控制系统,几个输入输出模块,外面接了什么传感器等等。嵌入式系统需要设计师自己设计外围集成电路,相对来说保护性比较强。
一个高附加值的工业设备,如果只是通过PLC控制来实现,而且竞争对手少的话,一定不是他们的控制系统和别人的区别。优势一定是在机械结构,专利保护,或者对技术的理解。然而,不得不采用嵌入式系统的控制系统往往控制技术含量高,算法复杂。包含嵌入式程序的嵌入式系统是有价值的,也有一定的技术壁垒。
二、适用于PLC的场合
现实中,各种工业设备都要放到具体的项目中试用,但到了项目中,就大不一样了。工业项目最重要的要求是什么?相信从事工控的人一定知道,那就是“稳定”。
可以看一下,但是任何做PLC的公司肯定都没有小公司。他们的PLC产品一定很受欢迎,会应用在各个行业和领域。案例数不胜数。PLC可以出现在输配电网的控制系统中,出现在自动化立体仓库的堆垛机中,出现在石化行业的一些设备中,出现在钢铁行业的轧钢控制系统中。而这个一个一个的项目已经帮助其他用户验证了这个PLC的稳定性有多好。
同时PLC提升稳定性,还专门设计了模块。如果一个模块出了问题,你只需要用一个新的来替换它。系统可以继续使用,更新换代速度也很快。
试想一下,如果某公司中标做一个工期为100天的项目,如果A组采用嵌入式的方法开发控制系统,那么当他们在研究设计电路板的时候,采用PLC方法的B组已经开始把控制梯形图写入买来的PLC模块中了。但是这之后不考虑是嵌入式系统,用什么方法控制输出,用什么耦合电路采集现场输入。对于PLC来说,什么都不用做。他们需要做的就是去PLC制造商那里,根据需要选择合适的模块插入他们自己的机柜。
另外,如果建设周期足够长,嵌入式系统最终以高科技的方式开发出来,下一个中标项目会有完全不同的工艺布局,那么这个嵌入式系统就会以很高的姿态报废,因为它不具有通用性。
而且,即使开发了嵌入式系统,也是第一次出这个系统。谁能保证后续的系统不会出问题?一旦出了问题,怎么办?完全更换控制系统?设计这个嵌入式系统的设计师跳槽了怎么办?PLC只需要再买一个模块代替之前的模块就可以了。
三、摘要
总之,选择PLC还是MCU要根据实际情况,而不仅仅是功能能不能实现。