鄭州繼飛機電設(shè)備有限公司

河南變頻柜-繼飛機電(在線咨詢)-提高性能變頻柜 ：

我覺得這個問題不能光從底層硬件成本和技術(shù)的角度來看，要換個角度來看，就容量理解多了。

兩者用來控制設(shè)備時，實現(xiàn)過程有何不同

首先單片機不能直接控制外部硬件，

要工程師圍繞著單片機設(shè)計一個完整的電路板，包括電源、IO，晶振，模擬量輸入輸出，通訊模塊，隔離組件等等做成PCB，然后將各個元件集成到電路板上對整個集成電路板進行測試無誤后對電路板進行封裝往單片機里寫程序，根據(jù)控制程序電路板做出相應(yīng)的信號的輸入和輸出，從而完成設(shè)備的控制

再來看PLC，

根據(jù)項目需求，采購一款市面上的標準PLC，可以選配IO模塊和通訊模塊和其他模塊根據(jù)該型號的PLC，用PLC自帶軟件直接編程即可做出相應(yīng)的信號的輸入和輸出單機成本分析

單片機方案：

一個會單片機集成電路的工程師的工資單片機和PCB成本

PLC方案：

一個會PLC的工程師PLC成本

按照我的理解，可能會單片機的工程師的工資要比會PLC的工程師高一些，但是單片機的硬件成本要比PLC低，所以兩者的成本很難說

批量生產(chǎn)

如果這個產(chǎn)品是統(tǒng)一的批量生產(chǎn)的設(shè)備，那研發(fā)這個設(shè)備不論是單片機還是PLC方案，工程師的工資都變?yōu)榱艘淮涡酝度?，再后續(xù)的產(chǎn)品批量生產(chǎn)過程中，一定是單片機方案的成本更低。

非標準產(chǎn)品的工程應(yīng)用

在工業(yè)工程項目中，很多項目都是系統(tǒng)集成，各個廠家通過競標的方式拿到項目并在規(guī)定的工期范圍內(nèi)完成該自動化項目，那這種情況下就需要控制系統(tǒng)要能快速部署，同時部署后能很快的進入穩(wěn)定運行的狀態(tài)。那此時，工控PLC是適合的選擇。系統(tǒng)集成項目通常是將各種不同的設(shè)備集成到一個主控制系統(tǒng)里，而各個子設(shè)備和系統(tǒng)肯定會有相應(yīng)的工業(yè)標準接口。成熟的PLC兼容所有標準的工業(yè)接口包括各種IO和通訊協(xié)議，只需要簡單配置即可完成。

對一個公司來說，如果它每年要接很多不同的自動化控制項目，那就意味著這些不同的項目都能很快的被部署和完成，同時如果現(xiàn)場的控制系統(tǒng)發(fā)生問題時，提高性能變頻柜，能快速的維護和恢復(fù)生產(chǎn)。對于PLC來說，如果是PLC本體出故障，簡單的方式就是從市面上再買一套直接替換上去就可以。

風(fēng)險控制對工程公司來說也非常重要，一個是在各行各業(yè)和經(jīng)過幾百萬個不同工況應(yīng)用驗證下的PLC控制器怎么也會比臨時開發(fā)一套基于單片機的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性要高的多。

對于幾百萬量級或者幾千萬量級甚至上億的大項目，小小的PLC根本算不上什么成本，但是換來的經(jīng)過數(shù)以萬計的項目驗證下的穩(wěn)定性對一個工程項目來說，這是節(jié)省成本。

問：是什么因素讓plc比單片機可靠

答：使用者的技術(shù)水平導(dǎo)致的

問：單片機為何不能做到這些

答：先問是不是，再問為什么。

plc能做到的單片機都可以做到（此處的單片機泛指各種芯片）?？梢愿橄蟮睦斫鉃閱纹瑱C就是汽車發(fā)動機，plc就是一款設(shè)計成熟的汽車。

你把單片機、電路設(shè)計和plc都學(xué)會了你就明白他們是共通的。

單片機一般用在成本敏感，產(chǎn)品需求量多的場景，沒有哪家公司會用plc開發(fā)掃地機器人和智能儀表。

plc一般用在大型工程里，這類的特點就是系統(tǒng)功能復(fù)雜，開發(fā)周期短，成本不敏感，沒有幾家公司會在時間緊張只做幾次的工控項目里才從畫單片機原理圖開始。

后面想更了再更……

plc比單片機更穩(wěn)定，這個是個誤區(qū)，首先，plc內(nèi)部也是微處理器，也是由基本模擬數(shù)字電路構(gòu)成，而單片機只相當于微處理器，二者并不能直接比較。就好比游戲中，單片機相當于剛落地，沒有任何裝備的角色，而plc就好比身穿鎧甲的勇士，你說誰更強呢？

有的plc里面其實就是單片機，然后他還會加很多保護(所以體積更大)，還會有專業(yè)的廠家(西門子，施耐德，三菱等等)做開發(fā)軟件，他們的工作是簡化你的編程，價格優(yōu)惠的變頻柜，讓你直接用他們做好的東西就夠了。

所以，plc可以認為是在單片機的基礎(chǔ)上，一些國際知名廠商給你做了軟硬件方面的保護，還是整個團隊做的，你一個人幾乎不可能超過他們，至少從錢，精力的投入是這樣的。

另外如果你有辦法降低成本，性能還差不多，拿他們應(yīng)該也會降下來，這是市場決定的

所以，如果你不是去做或者設(shè)計plc，而是應(yīng)用，可以不考慮這些

另外，比如我做一個手環(huán)之類的，賣100w個，每個貴10塊錢，后果就很嚴重了。我之前做過一個CT室的生產(chǎn)線(我做的其中一部分)，一年200臺，一臺1000w以上，比如做這種貴個100w，但是效果更好他們可能就覺得無所謂

plc里面就是單片機，不過輸入輸出專門設(shè)計了電路，增加了光電隔離，繼電器隔離等，模擬量輸入也模塊化了，應(yīng)用起來比較簡單。只要設(shè)計功底好，照樣可以用單片機當工控機。

日系PLC

歐姆龍

歐姆龍系列PLC在中國推廣的也比較多。在通訊方式上，OMRON現(xiàn)在主要采用兩種通訊方式：

Host Link協(xié)議是基于串口方式進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞?。當PLC進入MONITOR方式時，上位機可以和歐姆龍PLC通訊。在和歐姆龍通訊時要注意，兩次通訊之間要留一定時間，如果通訊速度過快容易造成PLC通訊異常。

ControlLink是歐姆龍PLC的一種快速通訊方式。Control Link通過板卡進行數(shù)據(jù)通訊，河南變頻柜，板卡之間有數(shù)據(jù)交換區(qū)，由板卡實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換從而完成數(shù)據(jù)采集功能。使用該方式通訊需配置歐姆龍的驅(qū)動。

三菱

三菱PLC的小型PLC在國內(nèi)的應(yīng)用非常廣泛。三菱的PLC型號也比較多，主要包括FX系列，A系列和Q系列。三菱系列PLC通訊協(xié)議是比較多的，各系列都有自己的通訊協(xié)議。如FX系列中就包括通過編程口或232BD通訊，也可以通過485BD等方式通訊。其A系列和Q系列可以通過以太網(wǎng)通訊。當然，三菱的PLC還可以通過CC-LINK協(xié)議通訊。

松下

松下PLC和計算機之間可以通過串口和以太網(wǎng)進行通訊。其采用的通訊協(xié)議是MEWTOCOL協(xié)議。如大多數(shù)日系PLC一樣，MEWTOCOL協(xié)議比較簡單。包括紫金橋組態(tài)軟件在內(nèi)的許多軟件都可以從PLC中直接讀取數(shù)據(jù)。

機型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護使用方便及的性能價格比。具體應(yīng)考慮的因素如下所述。

1、結(jié)構(gòu)合理

對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好(維修量較小)的場合，選用整體式結(jié)構(gòu)PLC，其他情況則選用模塊式結(jié)構(gòu)PLC。

2、功能、規(guī)模相當

對于開關(guān)量控制的工程項目，對其控制速度無需考慮，一般的低檔機就能滿足要求。對于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的工程項目，可選用低檔機。對于控制比較復(fù)雜，控制功能要求更高的工程項目，例如要求實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等，可視控制規(guī)模及復(fù)雜的程度選用中檔或更高。其搞擋主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的分布式控制系統(tǒng)以及整個工廠的自動化等。

3、機型統(tǒng)一

一個大型企業(yè)應(yīng)盡量做到機型統(tǒng)一。因為同一機型的PLC，其模塊可互換，便于備用品、備件的采購和管理;其功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)、技術(shù)水平的提高和功能的開發(fā);其外部設(shè)備通用，資源可共享，配以上位計算機后，可把控制各單獨的系統(tǒng)的多臺PLC連成一個多級分布式控制系統(tǒng)，好一點變頻柜，相互通信，集中管理。

二、容量的選擇

PLC的容量包括用戶存儲器的存儲容量(字數(shù))和I/O點數(shù)兩方面的含義。PLC容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當?shù)脑Ａ恳宰鱾溆谩?/p>

通常，一條邏輯指令占存儲器一個字，計時、計數(shù)、移位以及算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等指令占存儲器兩個字。各種指令占存儲器的字數(shù)可查閱PLC產(chǎn)品使用手冊。

在選擇存儲器容量時，一般可按實際需要的25%考慮裕量。通常I/O點數(shù)可按實際需要的10%～15%考慮裕量。

三、指令系統(tǒng)的選擇

由于可編程控制器應(yīng)用的廣泛性，各種機型所具備的指令系統(tǒng)也就不完全相同。從工程應(yīng)用角度看，有些場合僅需要邏輯運算，有些場合需要復(fù)雜的算術(shù)運算，而且一些特殊場合還需要專用指令功能。從可編程控制器本身來看，各個廠家的指令差異較大，但從整體上來說，指令系統(tǒng)都是面向工程技術(shù)人員的語言，其差異主要表現(xiàn)在指令的表達方式和指令的完整性上。有些廠家在控制指令方面開發(fā)得較全，有些廠家在數(shù)字運算指令方面開發(fā)得較全，而大多數(shù)廠家在邏輯指令方面都開發(fā)得較完善。在選擇機型時，應(yīng)從指令系統(tǒng)方面注意下述內(nèi)容：

(1)指令系統(tǒng)的總語句數(shù)。它反映了整個指令所包括的全部功能。

(2)指令系統(tǒng)的種類。主要應(yīng)包括邏輯指令、運算指令和控制指令，具體的需求則與實際要完成的控制功能有關(guān)。

(3)指令系統(tǒng)的表達方式。指令系統(tǒng)表達方式有多種，有的包括梯形圖、控制系統(tǒng)流程圖、語句表、順控圖、高記語言等多種表達方式;有的只包括其中一種或兩種表達方式。

(4)應(yīng)用軟件的程序結(jié)構(gòu)。程序結(jié)構(gòu)有模塊化的程序結(jié)構(gòu)和子程序式的程序結(jié)構(gòu)，前一種有利于應(yīng)用軟件編寫和調(diào)試，但處理速度慢，后一種響應(yīng)速度快，但不利于編寫和現(xiàn)場調(diào)試。

(5)軟件開發(fā)手段。在考慮指令系統(tǒng)這一性能時，還要考慮到軟件的開發(fā)手段。有的廠家在此基礎(chǔ)上還開發(fā)了專用軟件，可利用通用的微型機(例如IBM-PC)作為開發(fā)手段，這樣就更加方便了用戶的需要。

四、I/O模塊的選擇

I/O部分的價格占PLC價格的一半以上，不同的I/O模塊，由于其電路和性能不同，直接影響著PLC的應(yīng)用范圍和價格，應(yīng)該根據(jù)實際情況合理選擇。

1、輸入模塊的選擇

輸入模塊的作用是接收現(xiàn)場的輸入信號，并將輸入的高電平信號轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的低電平信號。輸入模塊的種類，按電壓分類有直流5V、12V、24V、48V、60V，交流115V、220V。按電路形式不同分為匯點輸入式和分隔輸入式兩種。

選擇輸入模塊時應(yīng)注意：

(1)電壓的選擇。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備與模塊之間的距離來考慮，一般5V、12V、24V屬低電壓，其傳輸距離不宜太遠。如5V模塊遠不得超過10m，距離較遠的設(shè)備應(yīng)選用較高電壓的模塊。

(2)同時接通的點數(shù)。高密度的輸入模塊(32點、64點)同時接通的點數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度，一般來講，同時接通的點數(shù)不要超過輸入點數(shù)的60%。

(3)門檻電平。為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，必須考慮門檻電平的大小。門檻電平越高，抗干擾能力越強，傳輸距離也就越遠。

2、輸出模塊的選擇

輸出模塊的作用是將PLC的輸出信號傳遞給外部負載，并將PLC內(nèi)部的低電平信號轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號。輸出模塊按輸出方式不同分為繼電器輸出、晶體管輸出和雙向可控硅輸出三種。此外，輸出電壓和輸出電流也各有不同。

選擇輸出模塊時應(yīng)注意：

(1)輸出方式的選擇。繼電器輸出的價格便宜，適用電壓范圍較寬，導(dǎo)通壓降小。但它是原有觸點元件，其動作速度較慢、壽命較短，因此適用于不頻繁通斷的負載。當驅(qū)動感負載時其max通斷頻率不得超過1Hz。對于頻繁通斷的低功率因數(shù)的電感負載，應(yīng)采用無觸點開關(guān)元件，即選用晶體管輸出(直流輸出)或雙向可控硅輸出(交流輸出)。

(2)輸出電流。輸出模塊的輸出電流必須大于負載電流的額定值。模塊輸出電流的規(guī)格很多，應(yīng)根據(jù)實際負載電流的大小選擇。

(3)同時接通的點數(shù)。輸出模塊同時接通點數(shù)的電流累計值必須小于公共端允許通過的電流值。通常同時接通的點數(shù)不宜超過輸出點數(shù)的60%。

五、電源模塊的選擇

電源模塊的選擇很簡單，只需考慮輸出電流。電源模塊的額定輸出電流必須大于CPU模塊、I/O模塊、專用模塊等消耗電流的總和，并留有一定的裕量。在選擇電源模塊時一般應(yīng)考慮以下幾點：

(1)電源模塊的輸入電壓。電源模塊可以包括各種各樣的輸入電壓，有220V交流、110V交流和24V直流等。在實際應(yīng)用中要根據(jù)具體情況選擇，確定了輸入電壓后，也就確定了系統(tǒng)供電電源的輸出電壓。

(2)電源模塊的輸出功率。在選擇電源模塊時，其額定輸出功率必須大于CPU模塊、所有I/O模塊等總的消耗功率之和，并且要留有30%左右的裕量。當同一電源模塊既要為主機單元又要為擴展單元供電時，從主機單元到遠一個擴展單元的線路壓降必須小于0.25V。

(3)擴展單元中的電源模塊。在有的系統(tǒng)中，由于擴展單元中安裝有智能模塊及一些特殊模塊，就要求在擴展單元中安裝相應(yīng)的電源模塊。這時相應(yīng)的電源模塊輸出功率可按各自的供電范圍計算。

(4)電源模塊接線。選定了電源模塊后，還要確定電源模塊的接線端子和連接方式，以便正確地進行系統(tǒng)供電的設(shè)計。一般的電源模塊的輸入電壓是通過接線端子與供電電源相連的，而輸出信號通過總線插座與可編程控制器CPU的總線相連。

(5)系統(tǒng)的接地。電源模塊接地線選擇不小于10mm2的銅導(dǎo)線。與交流穩(wěn)壓器、UPS不間斷電源、隔離變壓器等及系統(tǒng)的接地之連線盡可能短;系統(tǒng)的地線也要和機殼相連。

(6)使用環(huán)境條件。在選擇PLC時，要考慮使用現(xiàn)場的環(huán)境條件是否符合它的規(guī)定。一般要考慮的有：環(huán)境溫度、相對濕度、電源允許波動范圍和抗干擾等指標。