PLC可靠性高的地方主要在軟件上:
1、任務(wù)管理方面:
PLC軟件是單線程的,不會(huì)死鎖,調(diào)試速度快,更快速地發(fā)現(xiàn)和解決軟件問題。
IPC會(huì)死機(jī)多是因?yàn)榫€程死鎖,而且上位機(jī)多線程調(diào)試的難度很大,不使用多線程又無法發(fā)揮出上位機(jī)的優(yōu)勢(shì)。
單片機(jī)會(huì)故障則是由于IDE太難用,調(diào)試難度太大,容易出現(xiàn)死循環(huán)和邏輯錯(cuò)誤。
2、內(nèi)存管理方面:
PLC內(nèi)存是靜態(tài)分配的,如果內(nèi)存不夠就不能開機(jī),能開機(jī)的就不會(huì)內(nèi)存溢出。
IPC的內(nèi)存是動(dòng)態(tài)分配的,到內(nèi)存耗盡之前都可以一直運(yùn)行,所以有的上位機(jī)軟件會(huì)突然關(guān)閉。上位機(jī)的每個(gè)線程都有一個(gè)棧,新手使用C++編程很容易因?yàn)闂?臻g問題得不到數(shù)據(jù)。
單片機(jī)的內(nèi)存也是動(dòng)態(tài)分配的,同樣有可能內(nèi)存溢出。
3、編程方法方面:
PLC編程方法限制了高級(jí)的算法,盡量使用不容易出錯(cuò)的低級(jí)運(yùn)算就能夠避免出錯(cuò)了。當(dāng)然,如果非要在PLC上做一些高級(jí)的算法,只會(huì)更容易出錯(cuò)。(PLC的穩(wěn)定性是指的不容易死機(jī),并不包括能夠更好的避免邏輯錯(cuò)誤)
IPC的高級(jí)算法非常多,支持?jǐn)?shù)不清的編程語(yǔ)言,甚至可以自己開發(fā)一種編程語(yǔ)言。很多算法難以理解里面的原理,甚至錯(cuò)誤出現(xiàn)在自身還是出現(xiàn)在第三方程序包都很難確定。
單片機(jī)只有C語(yǔ)言是完整支持的,對(duì)C++的支持不太好。單片機(jī)的技術(shù)資源非常有限,很大程度上需要自己去開發(fā),單片機(jī)開發(fā)者常處在孤立無援的狀態(tài)中。
4、職責(zé)方面
PLC的職責(zé)很明確,就是做電機(jī)啟停及啟停前的邏輯判斷。雖然外行人看來PLC好像非常高大上,又有5種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的編程方式,但其實(shí)PLC只做簡(jiǎn)單的邏輯。
IPC的職責(zé)則非常復(fù)雜,PLC能做的IPC也能做,還可以做機(jī)器人、可以做數(shù)據(jù)庫(kù)、可以做網(wǎng)站、可以生成報(bào)表、可以組成分布式系統(tǒng)。凡是小批量又很復(fù)雜的事情都是IPC來完成的。
單片機(jī)則是面向低成本大批量的特定應(yīng)用。單片機(jī)不光要設(shè)計(jì)邏輯,還要考慮能耗、通訊、電子元件保護(hù)電路、生產(chǎn)工藝。單片機(jī)的開發(fā)要考慮的東西太多了,一個(gè)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的功能也要盡可能地節(jié)省每一分錢。
PLC可靠性低的部分主要是硬件:
1、機(jī)殼
PLC的機(jī)殼是可擴(kuò)展的,依賴級(jí)聯(lián)總線,中間一個(gè)模塊斷線后面的模塊全部都無法工作。還有很多的散熱孔,容易進(jìn)灰塵,又不方便拆開來清灰。
IPC的機(jī)箱是固定式的,內(nèi)部總線在機(jī)箱里面,外部總線可以組成星形網(wǎng)絡(luò),不像級(jí)聯(lián)總線那樣會(huì)因?yàn)橹虚g模塊斷線導(dǎo)致后面的模塊不工作。機(jī)殼是封閉的厚鋁合金外殼,耐臟,可以防短時(shí)間滴水。
單片機(jī)則是大批量工廠化生產(chǎn)線生產(chǎn)的,通過出廠檢驗(yàn)去除次品,提高成品可靠性??梢栽O(shè)計(jì)組合邏輯抗干擾。外殼自由設(shè)計(jì),從裸板到一公分厚的鐘形鋁合金外殼都可以制作,可以插接也可以固封。
2、電路設(shè)計(jì)
PLC的驅(qū)動(dòng)電路會(huì)有一些小毛病,比如閑置輸出損壞、指示燈異常顯示、耐壓不夠、不支持未調(diào)理電源。PLC晶體管輸出口不使用時(shí)需用導(dǎo)線短接防止靜電擊穿。
IPC的IO有PCI接口的和串行通信接口的。PCI接口的是高級(jí)設(shè)備,不做比較。串行脈沖信號(hào)的設(shè)備是獨(dú)立的RTU模塊,晶體管通常有一定的負(fù)載能力,并設(shè)計(jì)有保護(hù)電路,相比PLC的晶體管輸出更不容易出現(xiàn)閑置損壞。IPC自身的電源是獨(dú)立的,RTU支持未調(diào)理電源寬壓供電,可在惡劣環(huán)境使用。485總線只需要2要線、以太網(wǎng)只需要8根線,相比PLC線數(shù)減少了。其中485總線多用螺釘堅(jiān)固,螺釘?shù)膲毫上韺友趸锛坝臀鄣挠绊憽?/p>
單片機(jī)的IO是定制的,可靠性是設(shè)計(jì)師的技術(shù)水平和公司購(gòu)買的硬件決定的。
3、技術(shù)的積累
CPLD的PLC、8086的PLC、8051的PLC、ARM的PLC之間幾乎沒有可傳承的東西,而且PLC市場(chǎng)百家爭(zhēng)鳴,大家都在努力地進(jìn)行抄襲和保密,很難形成穩(wěn)定的產(chǎn)品。
IPC是從機(jī)械式計(jì)算機(jī)一路進(jìn)化過來的,可以說是在自動(dòng)化技術(shù)的主線之中成長(zhǎng)起來的。IPC是在數(shù)百年的歷史演化中逐漸產(chǎn)生的成熟和通用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),與普通計(jì)算機(jī)的原理和器件通用,與大型計(jì)算機(jī)的原理與器件通用,本質(zhì)上是同一種機(jī)器。一成不變的宏觀架構(gòu)、成熟的理論模型、多樣化的用戶反饋造就了最穩(wěn)定的通用計(jì)算機(jī)硬件,其中一種對(duì)外殼進(jìn)行強(qiáng)化的節(jié)能形計(jì)算機(jī)產(chǎn)品就是IPC了。論及硬件的穩(wěn)定性IPC要比PLC更可靠。不足的是有一個(gè)操作系統(tǒng)啟動(dòng)過程,不能隨意斷電。
單片機(jī)技術(shù)雖然沒有那么多個(gè)性,但是也沒有很好的通用性理論支撐。單片機(jī)產(chǎn)品一般只針對(duì)少數(shù)需求。明確而簡(jiǎn)單的目的、不需要二次開發(fā)、加上大批量的生產(chǎn)和篩選使單片機(jī)產(chǎn)品可以具有比PLC更好的穩(wěn)定性。如果說單片機(jī)不如PLC穩(wěn)定的話,就只能拿還沒有變成產(chǎn)品的單片機(jī)系統(tǒng)去比了。
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