一文告诉你PLC与计算机的本质区别在哪里!小白都能看懂
你真的了解PLC吗?你知道PLC与计算机的本质区别吗?我来简单解释一下吧。
第一、PLC可以工作在极其恶劣的电磁环境中
如果我们把计算机直接放到PLC工作的环境中,无需太久,这些计算机将死机甚至烧毁。
在ABB的早期工程中,我们就是把工业控制计算机直接放在变电站开关柜中,用来实施测控和数据处理。然而,用不了多久,电源故障和硬盘故障,还有输入输出接口的故障就接踵而来。直到我们用PLC替换下这些工控机,事情才算完。
这叫做抵御电磁骚扰EMC的能力,PLC可达三级甚至四级,而计算机能达到二级就算很不错了。
抵御EMC电磁骚扰,会有许多措施。例如隔离技术、接地技术等等都是。
第二、PLC的程序是一行行顺序执行的,不会陷入死循环
我们在编写计算机程序时,经常会遇见循环。如果一个循环子程序设计不恰当,或者条件引起了程序返回,有可能进入到死循环中,系统当然就死机了。
然而,PLC的程序是一条接一条顺序执行的,只有到了程序末尾才会回头。在程序中任何部位,若条件满足,可以实现跳转,但程序还是一条接一条顺序执行。
如此一来,PLC几乎不会死机。这也是PLC区别于普通计算机的根本特性。
因此,我们会发现PLC的可靠性极高,这是普通计算机完全不能比拟的。
第三、冗余配置
所谓冗余配置,就是在控制过程中存在主机和从机,它们依靠握手线关联,并共享资源和信息。
如果是计算机,当主机出现问题时,切换到从机的时间较长。但对于PLC,我们可以在机架上安排2套CPU作为主从控制,它们之间的转换仅几个时钟周期即可完成。
例如我们的控制对象是汽轮机,它的转子在高速旋转。我们不妨假定转子的转速就是工频周期,也即每分钟3000转。如果我们对汽轮机实施DCS监控,在现场层面我们只能选用带冗余配套的PLC,绝不可能使用计算机。一旦PLC的主机发生故障,它立刻就转入从机控制,对于受控对象来说几乎感觉不到,但计算机就未必可以实现类似功能了。
事实上,带冗余配套的PLC系统就属于规模较大的PLC了。
第四、PLC的程序特点
PLC的程序规模都不大,一般才几千字节,能上万字节就算很大的程序了。
PLC有许多输入输出接口,以及各种类型的变量,这些都需要专门设置地址,以便在程序中使用。
我们看下图,此图是用PLC国际通用标准IEC61131-3模块化编程语言写成的:
图1:某地铁配电控制系统PLC的输入接口参数定义程序和延迟判误程序
在图1中,我们在左侧看到了许多输入参量,它们的末尾都有_s的标识,这些就是开关量输入参数,它们不但有地址,还有名称。这是必须的,否则程序无法辨识和使用它们。
我们由图1的程序看到,这种编程方法比所谓的C语言方便得多。事实上,每一个功能块就相当于一段C语言。例如TON模块,它是延迟模块,如果用C语言,怎么也要若干语句行,但这里仅仅只是一个程序模块而已。何者更方便一看便知。
我们再看下图:
图2:PLC的16位字解析为单个开关量的程序段
图2中,程序开头的AND(与逻辑模块)实施程序转移。当条件满足时,AND启动子程序入口。
在图2中,我们看到了UNPACK16模块,它的任务是把一个16位的字解析为16个开关量,供下一步程序使用。
我们很容易想到,这个UNPACK16模块若用C语言来写,又会有何种形式?何者更方便?
我们看下图:
图3:数据交换的RS485接口定义和MODBUS通信管理
图3是PLC对系统中各种数据交换的定义、数据采集和管理。图中的一个个模块就是处理MODBUS通信协议数据的,同时还实现数据采集轮巡操作。
这些模块用C语言该如何写?是不是会麻烦很多?
我们看到,PLC程序的便捷性是C语言无法比拟的。
第五、PLC的工作范围
PLC的内存不大,尽管它的可靠性很高,但PLC不能用于较大的计算。我曾经设计过一个PLC程序,用于浮点数的乘法,麻烦得很,最后不得不使用模块配合查表来解决问题。
PLC的内部其实就是单片机,只不过整个PLC的单片机系统经过了严格的EMC测试,而操作系统和编程系统也进行了优化,方便我们这些编程者使用。
既然PLC只是一台单片机系统,可想而知它与计算机不在同一个技术水平上。计算机能够完成的工作,哪怕只是一篇WORD文档的写作,用PLC绝不可能完成。但PLC能够轻松实现的控制功能,用计算机虽然也能勉强实现,但效果极差,且可靠性极低,尺寸也巨大。
如此看来,PLC与计算机的工作特性不一样,适用的工作对象当然也不一样。
最适合PLC编程的电脑攻略,了解一下
有位朋友和我说自己正准备学习PLC编程,奈何一直选不到一个适合学PLC的电脑,自己不想随随便便买一款不适合编程的电脑花这个冤枉钱,结果在这个事情上面纠结了小半个月,我知道后十分的惊讶,随后去了解了一些情况,结果发现有很多刚接触到编程的朋友对这个问题也有疑虑,那么今天小编就和大家一起讨论一下学PLC到底用什么电脑比较合适?
近年来,随着各厂家组态、编程软件功能的不断升级,对计算机的要求也是越来越高,软件功能越强大,对计算机运行速度影响也越大,配置低的笔记本电脑在速度上很难满足工作需求,所以我们在选择电脑时可以选择配置相对较高的电脑,当然了选择一款性价比高的电脑是最好的了。接下来我会从安装内存、处理器、价位、系统这几个方面出发,希望对大家有所帮助。
一、 安装内存
安装内存在8GB以上为佳,特别是学习西门子的朋友,是需要安装一款叫做TIA博途的软件,TIA博途是全集成自动化软件TIA portal的简称,是西门子工业自动化集团发布的一款全新的全集成自动化软件。它是业内首个采用统一的工程组态和软件项目环境的自动化软件,几乎适用于所有自动化任务。借助该全新的工程技术软件平台,用户能够快速、直观地开发和调试自动化系统。
博途软件适用于西门子300、400、1200、1500等系列,在你同时学多个系列的时候,安装博途会让你更加的方便,但是这款软件这款软件基本上都是5~6个G左右,若是电脑内存较小的话,肯定是不可行的了。小编建议只学一个系列的学员,只需要安装对应的软件即可。
二、处理器
处理器建议买i7的,i5处理器没有超线程的功能,i7的一般都具备。并且i7处理器拥有的二级缓存要比i5多,这是最主要的差距。想要电脑有更大的缓存可以用RAM(数据存储器)来加强性能、降低损耗。
三、价格
推荐大家买4000元左右的电脑,如果经济允许,可以加个一两千,毕竟价钱摆在这里,花的钱多电脑也会好一些,选择笔记本或者台式都是可以的,当然能买台式最好了,笔记本比较适合出差使用。这里展开和大家说说推荐买台式电脑的原因。
台式机i7和笔记本i7的区别:
1、处理器的运算能力,桌面版的i7运算能力大于笔记本版的i7处理器。
2、处理器的渲染能力,桌面版的酷睿i7相比移动版在运算能力上领先。
3、参数之间的差异。
4、平台定位的差异,移动版的酷睿i7处理器默认频率较低。 推荐大家购买戴尔、华硕、联想等这样的大品牌,从来没有听说过的品牌建议不要买。
四、系统
这里小编建议用纯净版的win7旗舰版系统,此系统的兼容性最高,也是各大PLC编程软件能安装的。工控软件和win7系统兼容性是最高的,其次是win10系统,最次是win8系统,大部分初学者安装PLC软件时都会被这样一个小小的软件搞疯,有的甚至能纠结一两个星期所以除了系统选择要注意,用什么样的系统版本也非常的重要,比如win7就有以下几个版本:
1. Windows 7 Home Basic(家庭普通版)
2. Windows 7 Home Premium(家庭高级版)
3. Windows 7 Professional(专业版)
4. Windows 7 Enterprise(企业版)
5. Windows 7 Ultimate(旗舰版)
系统除了有版本的区分外,还有来源的区分,原版系统、纯净版系统、ghost版系统。原版就是微软发布的系统,除了系统没有其他东西,需要自己激活或者购买激活码。 从功能上看,Win7旗舰版功能是最全,从工控软件的兼容性来看,win7旗舰版也是比其他系统好。这里不建议大家用GHOST系统,Ghost系统是在微软原版系统上进行修改,至于修改了什么只有修改者自己知道了,修改后利用GHOST软件进行封装。
小编这里给大家一个意见,系统不兼容的时候,还可以安装虚拟机,在虚拟机里安装系统,相当于系统里的系统,对外面的系统并不影响。
今天就分享到这里,有疑问的朋友欢迎在评论区讨论。
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