河南变频柜-继飞机电-自动变频柜
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单片机可以替代plc么{控制柜}{配电柜}{郑州PLC控制柜}

不能。虽然大多数PLC里的主控芯片就是MCU单片机。

PLC的优势在于可以使用梯形图进行二次开发,首先你要明确一点:PLC是给电器工程师使用的。电器工程师不是电子工程师,他们的工作不是单单考虑你这个MCU如何驱动继电器来控制机床的。甚至有的电器工程师都不会C语言、汇编语言之类的MCU开发语言(你让人家怎么玩?),几年前在21ic上有个家伙说要开发新的PLC,用C语言来代替梯形图,结果他在论坛上蹦跶一两个月后销声匿迹了。

其次PLC的优势在于稳定性强,你可能觉得iPhone的APP突然闪退一下没啥问题,重新打开一下就行了,实在不行就重启。但工业现场的设备不行,死机一秒有可能是一条人命……

所以你想用MCU、继电器、光耦做PLC可以,但不经过严格规划设计、调试测试、各种抗扰试验认证的,顶多称为继电器控制器,而不是真正能用于工业现场的PLC。一般的工业现场设备,综合变频柜,开发设计完成后,认证测试通过后,就不会再修改,以后的量产都是照着认证测试的那套电路、底层程序来生产,修改任意一行芯片驱动代码都需要重新认证。



VFD如何替代PLC{控制柜}{配电柜}{郑州PLC控制柜}

变频驱动器(VFD)和可编程逻辑控制器(PLC)都得益于处理器技术和存储器容量的进步。在其使用PLC的情况下,会导致更容易的编程、更小的组件和处理更复杂的数学和逻辑应用的能力。

这些相同的进步也有利于VFD提供更好的电机控制、简化的用户界面和执行更复杂的应用的能力。具有嵌入式泵专用应用的VFD的能力现在正取代PLC在泵应用中对终端用户具有的许多优点。

PLC选项的主要问题是PLC编程的专有性质。除非终用户在职员上有梯形逻辑程序设计器,运行PLC的源代码的创建是由外部公司或承包商编写的。这种必要性使终用户与程序员进行初始编程后,河南变频柜,任何后续的修改、添加或故障排除都要付出额外的代价。程序员可能不想开放源代码,因为它代表程序员使用和拥有的商业秘密。

因此,尽管PLC有一些优点,例如在功能和输入/输出(I/O)方面的可伸缩性上,以及执行复杂逻辑和数学功能的能力上,但也存在一些缺点。

PLC的缺点

1、源代码是程序员专有的。

2、终用户需要编写程序员使用的详细规范来开发所请求的PLC功能。

3、在规范中可能已经省略的变更要求终用户以成本改变订单。

4、终用户对PLC代码中可能存在的问题能力有限。

5、终用户并不总是能获得PLC操作的功能文档。

6、程序员可以退出业务,留下的终用户却没有改变或检查代码的能力。

虽然VFD对于某些复杂的泵浦应用来讲可能无法替代PLC,但在大多数简单的泵浦应用中,甚至是一些更复杂的应用中,如泵浦复用,都可以使用VFD来代替PLC。即使在使用PLC时,适当编程的抽运VFD的添加也可以减少PLC所需的I/O,从而减少硬件和编程成本。

用三个VFD串行通信的增援站与无PLC复用

具有嵌入式泵功能的VFD的优点

1、由VFD制造商列出的标准编程功能是现成可用的文档。

2、终用户可以使用VFD编程。

3、VFD制造商为终用户的员工提供编程培训课程。

4、终端用户有能力根据需要进行编程更改。

5、终用户的技术援助可由VFD制造商以多种形式提供,如知识渊博的销售人员、授权的服务提供商和电话技术支持。成本将由制造商和一些免费提供的技术支持,因此,用户提问什么类型的帮助是可用的这是很明智的。

具有嵌入式泵功能的VFD可以执行的操作

1、线填充或预充电功能,以减少空线填充速度,以防止水锤线填充时完成。

2、诸如恒压、水平或流量等重要变量的自动调节。

3、多个传感器输入允许自动响应系统变化,例如恒压系统的抽吸控制。

4、复用泵允许在需求变化的同时保持效率。

5、泵损失检测。

6、具有动作、故障或报警的高、低反馈检测。

7、无流量检测,或睡眠,自动重新启动的需求。

8、助力器应用中润滑油泵、油罐液位或低城市压力的辅助控制。

9、流量控制或限制和积累。

10、多个设置点和多个不同制造商的功能。

用三个VFD串行通信的增援站与无PLC复用

两个泵系统,一个在VFD上,一个在线路上运行,并由VFD控制

在过去的几年中,PLC为复杂的应用之一是多路复用泵,并随着需求的变化而使它们打开或关闭。

这是优选的泵在预期的哒需求上的尺寸,这可能导致泵在性能曲线的左边运行。这是一个可以加速泵磨损的情况,也会导致导线对水效率的损失。在某些情况下,终端用户过大地预期了未来对泵的需求,导致泵在低效率模式下长时间运行。如果这一增长没有实现,结果就是浪费了资本投资。

150惠普垂直涡轮与一个运行在VFD和三运行跨线多路复用

一个更好的选择是将多个泵组合在一起,排放到一个共同的歧管中。

使用能够复用的VFD允许终端用户购买与当前需求匹配的泵,并且如果需求需要额外的流量,则在以后的日期添加额外的泵。所有需要的是附加泵中的垂直歧管。这种技术已成功应用于农业和建筑增压站十多年。

四个泵在一个VFD上运行一个泵,另一个在三线上运行

这些系统的大小从多个10马力(HP)泵在建筑增压器的应用到多个500马力(HP) 提升站提供的大的枢轴农场。目前,美国有数百个这样的系统运行。

即使哒需求是已知的,并且如果在任何一点上的实际需要是可变的,则哒需求可以与多个泵分开以更好地匹配它们的性能曲线。

任何形式的多路复用都为用户提供了多种选择,自动变频柜,而失去一个泵不会导致整个系统下降。如果任何泵发生故障,还有其他泵仍在运行;如果VFD故障,其余的泵可以在旁路运行。快速更换一个VFD比在短时间内得到一个可替换的PLC更好。

在所有应用中,VFD可能无法取代PLC。然而,VFD现在具备降低采购成本、加强安装控制、可用技术支持、员工培训和标准化的良好形式,VFD制造商一直在努力增加特性,因此未来将属于更多的VFD与嵌入式泵专用固件。


单片机为什么不能取代PLC呢?

一、稳定性与可靠性

有人说这是个伪问题,单片机是元器件,PLC是由元器件以及庞大的软件构成的系统,两者在这一方面没有可比性。这话没有错,大部分PLC的控制芯片实际上就是单片机,全自动变频柜,也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发,单论工业防护等级,单片机的稳定性和可靠性能根本比不了PLC这种IP67类的产品( IP为标记字母,前面标记数字表示接触保护和外来物保护等级,第二标记数字表示防水保护等级)。而且就PLC这种能应对工业恶劣环境的产品还开发出一套冗余系统。如果稳定性与可靠性对比没有意义,那么我们就从其他方面分析。

二、I/O功能

单片机的I/O点实在有限,而反观PLC呢?针对不同的现场信号,均有相应的I/O点可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接,并通过总线与CPU主板连接。工业里几乎任意一条生产线,都有上百甚至上千I/O点,就这点单片机完全无法比拟。

三、扩展功能

一条完整的工业生产线除了控制,还有通信、上位、组态、运动控制与显示等等,这些东西都需要依靠完整的工业体系与通信协议去做,例如西门子公司的PROFIBUS-DP通信、三菱重工的CC-LINK等等。而单片机和PC、单片机和单片机之间的通信大都用串口。

单片机的串口是全双工异步通信串口,那么像MODBUS、PROFIBUS、CAN open、以太网等通信协议单片机是否能一一实现?或许单片机可以做到,但是这就涉及到下一个分析点,开发周期。

四,开发周期

PLC的品牌多达200多种,几乎每个品牌都有不同编程软件,而且都在不断完善自己的编程软件,使之能够越来越简单的服务于电器工程师,而各种程序块也是越来越方便人性化的任意去调用,比如PID模块、运动控制模块等,大大减轻了工程师的开发压力也缩短了开发周期。

那单片机要如何实现?没有现成的模块使用,那就只能开发,那么做过非标自动化设备的工程师都会遇到一个问题——工期不足。PLC这种高度集成化模块化的产品在达到满足设备所需的开发周期,在工期面前也是抓襟见肘,更不用说如同白纸一张的单片机。

五、通信距离

现在大多数流水线是要跨区域整合与监视的,所用的通讯方式多为以太网加中继器,或者直接走民用宽带光纤,所用的东西到后很可能是用的就是微软的IE浏览器,很明显PLC是有RJ-45接口,即使本体没有RJ-45也可以配备以太网模块,可单片机搭载的PCB板能加上这个接口然后开发出以太网通信吗?开发需要多久?

六、编程语言

这点对单片机来讲是一个优势,同时也是一个劣势。上面提到PLC的品牌有两百多种,编程软件更多,尽管大多数PLC的编程语言都大同小异,但是每接触一款不同品牌的PLC,电器工程师就要从PLC的硬件参数、软元件、编程软件等等各个方面从头了解一次才能使用的得心应手。

而单片机的编程语言用的是C语言或者汇编语言,这对于任何单片机都是通用的。换句话说,学会C语言或者汇编语言,便可以应用任何单片机开发想要的功能(前提是要有相关的电工电子学基础)。但话又说回来,电器工程师不是电子工程师,他们的工作不是单单考虑单片机如何驱动继电器来控制机床的,甚至有的电器工程师都不会C语言、汇编语言之类的MCU开发语言。

近些年,IEC-61131-3标准的推广,越来越多的PLC支持多种编程语言,如类似C语言的ST语言,类似电路图的CFC语言。这种便利的功能是传统单片机开发环境真的无法实现。

结论

经过上面阐述,我们可以看出,PLC实际上可以看成是单片机的二次应用开发,但是它又有自己鲜明的特点。到目前为止,中国的单片机应用和嵌入式系统开发走过了二十余年的历程,国民经济建设、军事及家用电器等各个领域,尤其是手机、汽车自动导航设备、PDA、智能玩具、智能家电、医聊设备等行业都是应用了单片机。行业高段目前有超过10余万名从事单片机开发应用的工程师。

但是在工业控制领域,PLC占据很大优势,就目前形势(单片机的功能、稳定性、易用性、编程及维护等)来看,单片机取代PLC那将是一项不可能完成,或者说期限趋向于无穷的艰巨任务。


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