Mengapa menggunakan PLC dan bukan mikrokontroler?

Mengapa semua orang menggunakan PLC di lingkungan industri, alih-alih solusi berbasis mikrokontroler?

Untuk tugas yang lebih lama, program PLC sama rumitnya dengan program mikrokontroler.

Solusi berbasis mikrokontroler mungkin lebih dapat disesuaikan, dan harganya lebih murah.

Saya pikir faktor utama adalah orang. Para insinyur yang dapat merancang mikrokontroler untuk menjalankan pabrik sedang sibuk membuat banyak perangkat kecil. Insinyur yang bekerja dengan PLC nama merek menggunakan paket perangkat lunak standar, mereka tidak harus berurusan dengan pemrograman tingkat yang lebih rendah, sebagian besar masalah yang mereka temui orang lain telah diselesaikan dengan perangkat keras tersebut (komunikasi ke perangkat aneh, masalah IO, PID). Juga para insinyur dapat dipertukarkan, dengan spec atau kode yang bagus berkomentar Anda tidak perlu insinyur yang membangun sistem di sana ketika Anda perlu mengubah kode.

Ini juga agak seperti bertanya mengapa seseorang membeli PC ketika mereka dapat membangun PC mereka sendiri.

Biaya yang lebih tinggi dari PLC diimbangi dengan pengujian (seringkali di lingkungan yang tidak menyenangkan) dimana mereka (atau harus) diserahkan kepada. Bisakah Anda merancang sistem mikrokontroler khusus? Ya, tetapi Anda mungkin harus mensertifikasi.

Kemampuan penyesuaian tidak benar-benar masalah utama ketika Anda memiliki pabrik besar yang penuh dengan peralatan; pada kenyataannya, Anda menginginkan yang sebaliknya, Anda ingin barang-barang menjadi standar mungkin.

Juga, logika tangga sudah cukup standar - kecuali untuk fitur khusus vendor - yang membuat debugging / porting software antara PLC menjadi tugas yang lebih sederhana daripada porting antara mikrokontroler yang berbeda.

Masalah lingkungan (fisik, isolasi listrik, EMI, dll.) Adalah masalah besar dan telah dicakup oleh jawaban lain.

Anda juga perlu mempertimbangkan bagaimana PLC memberi Anda lingkungan yang sangat deterministik. Mereka dipahami dengan baik dan telah ada sejak tahun 1970-an.

Anda tahu berapa lama setiap anak tangga akan mengambil dan Anda dijamin perilaku berdasarkan parameter input yang dikenal. Dengan pemrograman mikrokontroler murni, dapat menjadi rumit untuk mengetahui dengan tepat bagaimana perubahan dalam suatu fungsi akan memengaruhi seluruh fungsi program.

Logika tangga mudah dipahami dan diprogram untuk kontrol mesin. Kami memiliki tukang listrik yang memprogramnya tanpa keterlibatan dari teknik. Mereka dapat dengan mudah memecahkan masalah sistem kelistrikan jalur itu sendiri dan melakukan perbaikan yang sesuai. Mereka juga dapat menulis program mereka sendiri dan melakukan modifikasi dengan yang sudah ada. Lingkungan debugging adalah cara (dan maksud saya WAY) lebih baik daripada apa yang biasanya Anda capai dengan micros tertanam.

Dengan sistem keselamatan menjadi lebih penting untuk menggunakan PLC keselamatan dan kemampuan dan pengawas yang berlebihan untuk memastikan fungsionalitas yang tepat.

Anda tahu memiliki beberapa PLC dalam kisaran sub $ 100 / ea: CLICK® Series Programmable Logic Controllers (PLCs) (Stackable Micro Brick) dan banyak di kisaran sub $ 500 dengan IO terbatas.

Ada beberapa modul yang pada dasarnya merupakan paket industri "pengendali mikro". Sebagai contoh, sebagian besar pengontrol suhu PID dapat dianggap demikian.

Setelah mengatakan semua itu, Anda dapat mulai melihat tempat-tempat di industri di mana komputer dengan OS waktu nyata menangani tugas-tugas kontrol dan kontrol mesin secara langsung. Ini akan terus tumbuh secara khusus dengan IO jaringan.

Tidak semua orang yang bekerja dengan PLC adalah ahli elektronik.

Saya mulai melakukan PLC sebagai pria proses murni. Saya tidak bisa menggunakan multimeter, tidak benar-benar mengerti perbedaan antara tegangan dan arus. Saya telah melakukan beberapa C di kelas perguruan tinggi, tetapi hanya itu.

Bahasa tingkat tinggi sangat besar. Saya bisa belajar pada dasarnya seluruh set instruksi PLC dalam beberapa minggu pelatihan, dan itu sudah cukup untuk pemrograman PLC dasar. Saya tidak pernah khawatir tentang perpustakaan, penanganan I / O, alokasi memori, semua hal itu.

Dan seperti yang disebutkan sebelumnya aplikasi keamanan. Saya tidak akan mempercayai mikrokontroler homebrewed siapa pun yang mengklaim memiliki peringkat SIL-3.

Pikirkan tentang pengguna akhir: PLC lebih ramah bagi orang dengan latar belakang EE yang ringan. Lebih mudah digunakan, lebih mudah dirawat plus PLC memberikan kontrol otomatisasi pabrik tingkat atas. Pikirkan tentang pabrik besar yang membutuhkan 10.000 fungsi berbeda, Anda tidak dapat membangun semuanya, waktu / biaya sangat besar dibandingkan dengan menggunakan COTS (murah dari rak).

Jika Anda seorang EE sejati, jangan mengambil pekerjaan seperti itu, itu pekerjaan yang membosankan, berteknologi rendah. Pekerjaan EE yang sebenarnya adalah menggunakan MCU untuk membuat kotak PLC untuk dimainkan orang lain.

Faktor lain yang belum disebutkan adalah bahwa beberapa vendor PLC telah menginvestasikan banyak upaya yang menunjukkan bahwa sistem mereka dapat diandalkan untuk berperilaku seperti yang ditentukan, bahkan di hadapan berbagai jenis kesulitan (di hadapan kesulitan yang akan membuat operasi normal menjadi tidak mungkin, perangkat mungkin mengandalkan pemicu output kesalahan atau menyebabkan output lainnya masuk ke kondisi gagal-aman). Meskipun mungkin untuk memprogram banyak jenis mikrokontroler untuk memberikan ketahanan seperti itu bahkan di hadapan gangguan yang dapat membalik satu atau lebih bit register selama operasi (misalnya dengan melakukan perhitungan yang berlebihan menggunakan rumus yang berbeda, sehingga suatu kebetulan yang ekstrim diperlukan untuk membuat kedua set perhitungan sedemikian rupa sehingga memberikan hasil yang konsisten) upaya yang diperlukan untuk menulis dan memvalidasi perangkat lunak tersebut akan sangat besar relatif terhadap kompleksitas dari apa yang sebenarnya dilakukan perangkat lunak. Jauh lebih mudah menggunakan PLC yang memiliki fitur keselamatan yang dirancang di dalamnya.

Dalam pengalaman saya, saya telah melihat baik mikrokontroler dan PLC digunakan di lingkungan industri.

Faktor penentu adalah "Siapa yang akan mendukung / memelihara / memodifikasi peralatan setelah ditugaskan?"

Dalam lingkungan industri lebih banyak waktu dihabiskan membaca kode (lihat pencarian kesalahan) daripada apa yang dihabiskan menulisnya. Ini tidak berarti bahwa Anda mencoba menemukan masalah dalam kode, tetapi menggunakan kode untuk membantu mendiagnosis masalah di lapangan. Seringkali orang yang diminta untuk melakukan pencarian kesalahan tersebut adalah tukang listrik, yang lebih nyaman membaca skema listrik daripada kode dalam format teks (dengan demikian popularitas tipe grafis "bahasa pemrograman" seperti logika tangga). Di situs yang lebih besar, dengan insinyur otomasi khusus, ini menjadi kurang penting.

Terkait erat dengan di atas adalah masalah inersia historis untuk solusi tertentu. Latar belakang teknis personel dan pengalaman sebelumnya dengan perangkat keras / vendor mengarah pada persyaratan prasyarat untuk proyek yang biasanya diselenggarakan di sekitar lini seperti ("kami sudah menggunakan vendor X dan memiliki suku cadang di tangan - apa pun yang diterapkan di masa depan perlu menggunakan X-YZ ").

Juga terkait, dan menjadi lebih banyak masalah dalam beberapa tahun terakhir, adalah "Bagaimana peralatan ini akan berkomunikasi dengan sisa peralatan / pabrik / situs / perusahaan saya". Ini biasanya dipecahkan untuk PLC dan lebih merupakan masalah untuk solusi mikro-pengontrol volume rendah.

Saya telah melihat pengendali mikro diimplementasikan di mana solusi yang sangat khusus diperlukan (tapi kemudian biasanya hanya dilaksanakan sebagai proyek vendor dan didukung oleh vendor). Alasan biasanya terkait dengan kecepatan eksekusi atau kebutuhan untuk memiliki perangkat keras dan kode yang sangat dekat (tidak ada kemungkinan keterlambatan komunikasi dan persyaratan untuk memisahkan proses kritis dari kode lain yang tidak terkait)

Mikrokontroler adalah perangkat, PLC adalah peralatan. Gunakan mikrokontroler "pada ujungnya" jika Anda seorang hobiis miskin atau jika Anda adalah produsen produk massal. Untuk solusi industri yang disesuaikan, PLC adalah satu-satunya pilihan.

Mereka berdua dapat mencapai tujuan yang sama. Sementara sistem pengontrol mikro mungkin lebih murah, pemrograman dalam kode C adalah pekerjaan besar. Agar mahir dalam bahasa C banyak pelatihan yang terlibat.

Yang sedang berkata ada area di mana saya bekerja yang menggunakan MCU untuk berkomunikasi dengan program C ++ untuk melacak dan mengatur arus dan tegangan rangkaian pengisian rectifier besar untuk baterai industri (200+ baterai AH). Ada sekitar 100 penyearah. Menemukan AD-DA lama dengan pengontrol STD dan kartu relai hampir tidak mungkin. Setelah papan ini menjadi buruk itu saja.

Itulah sebabnya kami saat ini sedang dalam proses meningkatkan semua ke garis allen bradley dari garis kompak atau kontrol logix dari PLC. Apakah harganya mahal? Iya. Apakah mempekerjakan seorang programmer yang tahu C ++ mahal? Iya. Menggunakan RS Linx / Logix, beberapa orang yang semuanya siap bekerja untuk perusahaan dapat menulis / mengedit program menggunakan perangkat lunak itu. Pasangan itu dengan jumlah dukungan dan ekspansi, dapat lebih cepat dan lebih hemat biaya untuk menggunakan PLC.

Satu faktor lain yang layak disebutkan adalah siklus hidup produk. Biasanya untuk dukungan PLC tersedia selama bertahun-tahun. Saya masih mendukung beberapa Texas Instruments PLC dari 1985 dan 1987. Mereka dibangun dengan baik dan sangat dapat diandalkan. Suku cadang tersedia di pusat perbaikan industri atau di eBay pada tahap ini dan harganya mahal.

Coba cari chip pengganti, papan dan barang untuk menjalankan (masukkan mikro favorit) Anda dalam waktu 30 tahun.

Saya suka jawaban di atas dan berpikir saya harus ikut campur juga. PLC vs Micro Controller juga banyak hubungannya dengan skala dan biaya. Misalnya, Anda dapat memprogram mesin cuci dengan PLC dengan sangat cepat. Tapi kemudian mesin cuci Anda akan menelan biaya 3 kali lipat dari yang dilakukannya untuk mengimbangi harga PLC. Jadi Anda merancang pengontrol mikro dengan satu program yang akan direplikasi 100.000 kali. Biaya rekayasa untuk itu tinggi, tetapi lebih dari 100.000 unit sangat rendah dengan biaya rendah untuk peralatan.

Atau, Anda juga dapat memprogram seluruh pembangkit listrik di pengontrol mikro. Namun, (bersama dengan banyak jawaban di atas), Anda kemungkinan akan menghabiskan 20 kali lebih banyak waktu memprogramnya, dan 20 kali lebih banyak waktu men-debug-nya - Biaya perangkat keras yang lebih rendah, tetapi insinyur mahal, terutama yang bagus. Atau Anda bisa menggunakan PLC dengan biaya perangkat keras yang lebih tinggi, tetapi pemrograman waktu itu jauh lebih sedikit, sehingga biaya rekayasa lebih rendah.

Juga perhatikan, saya tidak ingin menjadi orang yang harus memprogram BACnet, Modbus, CIP, dan driver HMI ethernet ke dalam Micro-controller. Plcs dapat melakukannya dengan beberapa kartu tambahan dan beberapa jam konfigurasi.

Di antara jawaban-jawaban hebat lainnya, dalam satu kata: standardisasi.

Perangkat keras standar, komunikasi standar, IDE pengembangan standar, bahasa standar.

Berbagai merek memang menawarkan rasa yang berbeda, tetapi secara umum, setelah Anda mempelajari satu merek PLC, beralih merek lebih merupakan beban lisensi daripada beban teknologi.

Untuk standar pemrograman dan parameter kelistrikan, lebih baik menggunakan PLC daripada mikrokontroler.

Mikrokontroler digunakan ketika Anda berurusan dengan produk, terutama yang bertenaga rendah dan ukuran kecil, seperti yang untuk mobil dan untuk penggunaan medis. Anda tidak menggunakan PLC di sana.

Tetapi ketika Anda berurusan dengan mesin seperti badging, cutting dll, orang dapat dengan mudah menggunakan PLC.

Apalagi PLC adalah aplikasi standar chip tertanam.

Bahasa pemrograman untuk plc sangat mudah dan ramah pengguna, port ekspansi yang digunakan dalam plc juga lebih banyak dibandingkan dengan pengontrol mikro, dan terutama "dalam mikrokontroler jika pin rusak, maka lebih sulit untuk memecahkan masalah" karena semua alasan ini industri akan menggunakan plc dari controller mikro. Ada beberapa lagi tetapi ini adalah masalah utama yang dihadapi dalam industri

Saya telah membangun dan menggunakan PLC selama bertahun-tahun. Saya menyarankan ada konvergensi pasar, dengan WiFi seperti mikro-PLC sekarang berharga $ 49 dan menjual seperti kue panas.

Produsen PLC merasakan tekanan harga.

PLCS hemat biaya yang lebih baru seperti Logo Siemens mungkin lebih cocok untuk aplikasi sederhana.

Hanya memukul pasar adalah PLC yang menggunakan Arduino, bukan logika tangga. Banyak bang untuk uang di sana. Cari kickstarter untuk PLC

-Martin

Jawaban sederhana adalah selalu menggunakan PLC. . . . Tetapi jika PLC tidak layak karena faktor-faktor seperti biaya, ukuran atau kompleksitas Aplikasi saja maka kita harus menggunakan Micro-Controller karena PLC lebih kasar, yang dimaksudkan untuk lingkungan Industri (artinya melibatkan banyak getaran mekanik, suhu tinggi, debu , lonjakan listrik, dll.), yang diuji keandalannya, menggunakan metode pemrograman standar yang memungkinkan insinyur dengan keterampilan lebih rendah untuk melakukan perubahan, dll.