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PLC控制柜,變頻控制柜,污水處理自控不能。雖然大多數PLC里的主控芯片就是MCU單片機。
PLC的優(yōu)勢在于可以使用梯形圖進行二次開發(fā),首先你要明確一點:PLC是給電器工程師使用的。電器工程師不是電子工程師,他們的工作不是單單考慮你這個MCU如何驅動繼電器來控制機床的。甚至有的電器工程師都不會C語言、匯編語言之類的MCU開發(fā)語言(你讓人家怎么玩?),幾年前在21ic上有個家伙說要開發(fā)新的PLC,用C語言來代替梯形圖,結果他在論壇上蹦跶一兩個月后銷聲匿跡了。
其次PLC的優(yōu)勢在于穩(wěn)定性強,你可能覺得iPhone的APP突然閃退一下沒啥問題,重新打開一下就行了,實在不行就重啟。但工業(yè)現場的設備不行,死機一秒有可能是一條人命……
所以你想用MCU、繼電器、光耦做PLC可以,但不經過嚴格規(guī)劃設計、調試測試、各種抗擾試驗認證的,頂多稱為繼電器控制器,而不是真正能用于工業(yè)現場的PLC。一般的工業(yè)現場設備,綜合變頻柜,開發(fā)設計完成后,認證測試通過后,就不會再修改,以后的量產都是照著認證測試的那套電路、底層程序來生產,修改任意一行芯片驅動代碼都需要重新認證。
VFD如何替代PLC{控制柜}{配電柜}{鄭州PLC控制柜}
變頻驅動器(VFD)和可編程邏輯控制器(PLC)都得益于處理器技術和存儲器容量的進步。在其使用PLC的情況下,會導致更容易的編程、更小的組件和處理更復雜的數學和邏輯應用的能力。
這些相同的進步也有利于VFD提供更好的電機控制、簡化的用戶界面和執(zhí)行更復雜的應用的能力。具有嵌入式泵專用應用的VFD的能力現在正取代PLC在泵應用中對終端用戶具有的許多優(yōu)點。
PLC選項的主要問題是PLC編程的專有性質。除非終用戶在職員上有梯形邏輯程序設計器,運行PLC的源代碼的創(chuàng)建是由外部公司或承包商編寫的。這種必要性使終用戶與程序員進行初始編程后,河南變頻柜,任何后續(xù)的修改、添加或故障排除都要付出額外的代價。程序員可能不想開放源代碼,因為它代表程序員使用和擁有的商業(yè)秘密。
因此,盡管PLC有一些優(yōu)點,例如在功能和輸入/輸出(I/O)方面的可伸縮性上,以及執(zhí)行復雜邏輯和數學功能的能力上,但也存在一些缺點。
PLC的缺點
1、源代碼是程序員專有的。
2、終用戶需要編寫程序員使用的詳細規(guī)范來開發(fā)所請求的PLC功能。
3、在規(guī)范中可能已經省略的變更要求終用戶以成本改變訂單。
4、終用戶對PLC代碼中可能存在的問題能力有限。
5、終用戶并不總是能獲得PLC操作的功能文檔。
6、程序員可以退出業(yè)務,留下的終用戶卻沒有改變或檢查代碼的能力。
雖然VFD對于某些復雜的泵浦應用來講可能無法替代PLC,但在大多數簡單的泵浦應用中,甚至是一些更復雜的應用中,如泵浦復用,都可以使用VFD來代替PLC。即使在使用PLC時,適當編程的抽運VFD的添加也可以減少PLC所需的I/O,從而減少硬件和編程成本。
用三個VFD串行通信的增援站與無PLC復用
具有嵌入式泵功能的VFD的優(yōu)點
1、由VFD制造商列出的標準編程功能是現成可用的文檔。
2、終用戶可以使用VFD編程。
3、VFD制造商為終用戶的員工提供編程培訓課程。
4、終端用戶有能力根據需要進行編程更改。
5、終用戶的技術援助可由VFD制造商以多種形式提供,如知識淵博的銷售人員、授權的服務提供商和電話技術支持。成本將由制造商和一些免費提供的技術支持,因此,用戶提問什么類型的幫助是可用的這是很明智的。
具有嵌入式泵功能的VFD可以執(zhí)行的操作
1、線填充或預充電功能,以減少空線填充速度,以防止水錘線填充時完成。
2、諸如恒壓、水平或流量等重要變量的自動調節(jié)。
3、多個傳感器輸入允許自動響應系統(tǒng)變化,例如恒壓系統(tǒng)的抽吸控制。
4、復用泵允許在需求變化的同時保持效率。
5、泵損失檢測。
6、具有動作、故障或報警的高、低反饋檢測。
7、無流量檢測,或睡眠,自動重新啟動的需求。
8、助力器應用中潤滑油泵、油罐液位或低城市壓力的輔助控制。
9、流量控制或限制和積累。
10、多個設置點和多個不同制造商的功能。
用三個VFD串行通信的增援站與無PLC復用
兩個泵系統(tǒng),一個在VFD上,一個在線路上運行,并由VFD控制
在過去的幾年中,PLC為復雜的應用之一是多路復用泵,并隨著需求的變化而使它們打開或關閉。
這是優(yōu)選的泵在預期的噠需求上的尺寸,這可能導致泵在性能曲線的左邊運行。這是一個可以加速泵磨損的情況,也會導致導線對水效率的損失。在某些情況下,終端用戶過大地預期了未來對泵的需求,導致泵在低效率模式下長時間運行。如果這一增長沒有實現,結果就是浪費了資本投資。
150惠普垂直渦輪與一個運行在VFD和三運行跨線多路復用
一個更好的選擇是將多個泵組合在一起,排放到一個共同的歧管中。
使用能夠復用的VFD允許終端用戶購買與當前需求匹配的泵,并且如果需求需要額外的流量,則在以后的日期添加額外的泵。所有需要的是附加泵中的垂直歧管。這種技術已成功應用于農業(yè)和建筑增壓站十多年。
四個泵在一個VFD上運行一個泵,另一個在三線上運行
這些系統(tǒng)的大小從多個10馬力(HP)泵在建筑增壓器的應用到多個500馬力(HP) 提升站提供的大的樞軸農場。目前,美國有數百個這樣的系統(tǒng)運行。
即使噠需求是已知的,并且如果在任何一點上的實際需要是可變的,則噠需求可以與多個泵分開以更好地匹配它們的性能曲線。
任何形式的多路復用都為用戶提供了多種選擇,自動變頻柜,而失去一個泵不會導致整個系統(tǒng)下降。如果任何泵發(fā)生故障,還有其他泵仍在運行;如果VFD故障,其余的泵可以在旁路運行??焖俑鼡Q一個VFD比在短時間內得到一個可替換的PLC更好。
在所有應用中,VFD可能無法取代PLC。然而,VFD現在具備降低采購成本、加強安裝控制、可用技術支持、員工培訓和標準化的良好形式,VFD制造商一直在努力增加特性,因此未來將屬于更多的VFD與嵌入式泵專用固件。
單片機為什么不能取代PLC呢?
一、穩(wěn)定性與可靠性
有人說這是個偽問題,單片機是元器件,PLC是由元器件以及龐大的軟件構成的系統(tǒng),兩者在這一方面沒有可比性。這話沒有錯,大部分PLC的控制芯片實際上就是單片機,全自動變頻柜,也就是說可以將PLC看成是單片機的二次開發(fā),單論工業(yè)防護等級,單片機的穩(wěn)定性和可靠性能根本比不了PLC這種IP67類的產品( IP為標記字母,前面標記數字表示接觸保護和外來物保護等級,第二標記數字表示防水保護等級)。而且就PLC這種能應對工業(yè)惡劣環(huán)境的產品還開發(fā)出一套冗余系統(tǒng)。如果穩(wěn)定性與可靠性對比沒有意義,那么我們就從其他方面分析。
二、I/O功能
單片機的I/O點實在有限,而反觀PLC呢?針對不同的現場信號,均有相應的I/O點可與工業(yè)現場的器件(如按鈕、開關、傳感電流變送器、電機啟動器或控制閥等)直接連接,并通過總線與CPU主板連接。工業(yè)里幾乎任意一條生產線,都有上百甚至上千I/O點,就這點單片機完全無法比擬。
三、擴展功能
一條完整的工業(yè)生產線除了控制,還有通信、上位、組態(tài)、運動控制與顯示等等,這些東西都需要依靠完整的工業(yè)體系與通信協議去做,例如西門子公司的PROFIBUS-DP通信、三菱重工的CC-LINK等等。而單片機和PC、單片機和單片機之間的通信大都用串口。
單片機的串口是全雙工異步通信串口,那么像MODBUS、PROFIBUS、CAN open、以太網等通信協議單片機是否能一一實現?或許單片機可以做到,但是這就涉及到下一個分析點,開發(fā)周期。
四,開發(fā)周期
PLC的品牌多達200多種,幾乎每個品牌都有不同編程軟件,而且都在不斷完善自己的編程軟件,使之能夠越來越簡單的服務于電器工程師,而各種程序塊也是越來越方便人性化的任意去調用,比如PID模塊、運動控制模塊等,大大減輕了工程師的開發(fā)壓力也縮短了開發(fā)周期。
那單片機要如何實現?沒有現成的模塊使用,那就只能開發(fā),那么做過非標自動化設備的工程師都會遇到一個問題——工期不足。PLC這種高度集成化模塊化的產品在達到滿足設備所需的開發(fā)周期,在工期面前也是抓襟見肘,更不用說如同白紙一張的單片機。
五、通信距離
現在大多數流水線是要跨區(qū)域整合與監(jiān)視的,所用的通訊方式多為以太網加中繼器,或者直接走民用寬帶光纖,所用的東西到后很可能是用的就是微軟的IE瀏覽器,很明顯PLC是有RJ-45接口,即使本體沒有RJ-45也可以配備以太網模塊,可單片機搭載的PCB板能加上這個接口然后開發(fā)出以太網通信嗎?開發(fā)需要多久?
六、編程語言
這點對單片機來講是一個優(yōu)勢,同時也是一個劣勢。上面提到PLC的品牌有兩百多種,編程軟件更多,盡管大多數PLC的編程語言都大同小異,但是每接觸一款不同品牌的PLC,電器工程師就要從PLC的硬件參數、軟元件、編程軟件等等各個方面從頭了解一次才能使用的得心應手。
而單片機的編程語言用的是C語言或者匯編語言,這對于任何單片機都是通用的。換句話說,學會C語言或者匯編語言,便可以應用任何單片機開發(fā)想要的功能(前提是要有相關的電工電子學基礎)。但話又說回來,電器工程師不是電子工程師,他們的工作不是單單考慮單片機如何驅動繼電器來控制機床的,甚至有的電器工程師都不會C語言、匯編語言之類的MCU開發(fā)語言。
近些年,IEC-61131-3標準的推廣,越來越多的PLC支持多種編程語言,如類似C語言的ST語言,類似電路圖的CFC語言。這種便利的功能是傳統(tǒng)單片機開發(fā)環(huán)境真的無法實現。
結論
經過上面闡述,我們可以看出,PLC實際上可以看成是單片機的二次應用開發(fā),但是它又有自己鮮明的特點。到目前為止,中國的單片機應用和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)走過了二十余年的歷程,國民經濟建設、軍事及家用電器等各個領域,尤其是手機、汽車自動導航設備、PDA、智能玩具、智能家電、醫(yī)聊設備等行業(yè)都是應用了單片機。行業(yè)高段目前有超過10余萬名從事單片機開發(fā)應用的工程師。
但是在工業(yè)控制領域,PLC占據很大優(yōu)勢,就目前形勢(單片機的功能、穩(wěn)定性、易用性、編程及維護等)來看,單片機取代PLC那將是一項不可能完成,或者說期限趨向于無窮的艱巨任務。
綜合變頻柜-河南變頻柜-繼飛機電由鄭州繼飛機電設備有限公司提供。鄭州繼飛機電設備有限公司(www.zzjifei.com)為客戶提供“電氣控制柜的設計安裝調試及服務”等業(yè)務,公司擁有“西門子,正泰,施耐德,臺達,歐科”等品牌。專注于工業(yè)自動控制系統(tǒng)及裝備等行業(yè),在河南 鄭州 有較高知名度。歡迎來電垂詢,聯系人:王繼剛。