工业控制为何用PLC而不用嵌入式
嵌入式系统与智能控制技术:两种技术的优缺点

嵌入式系统与智能控制技术:两种技术的优缺点随着科技的进步和应用范围的不断扩大,嵌入式系统技术和智能控制技术已经成为现代工业和生活中不可或缺的两大技术。
嵌入式系统技术可以实现物联网、智能家居和智慧城市等各种领域的智能化,而智能控制技术能够在生产、交通、医疗等领域提高效率和质量。
本文将从优缺点两方面分别考察这两种技术,以期为读者提供更全面、客观的认识。
一、嵌入式系统技术嵌入式系统是一种基于计算机硬件、软件和嵌入式操作系统的特殊系统,它常被嵌入到各种非计算机设备中,包括家用电器、汽车、工业控制系统等各种设备。
嵌入式系统技术的发展使得这些设备能够智能化、互联化、远程控制和管理。
以下从优缺点两方面考察嵌入式系统技术:优点:1.高度可靠性:嵌入式系统可以在极端条件下,如高温、低温、高压、高湿度和强电磁场等条件下,保持高度可靠性,从而保证了设备的安全性和稳定性。
2.低功耗:考虑到很多嵌入式系统需要长时间运行,因此功耗成为了一个重要的考虑因素。
嵌入式系统能够通过调整频率、电压等参数实现低功耗,在长时间工作期间不仅可以保持高效稳定,同时也可显著降低运行成本。
3.精简设计:嵌入式系统能够从整个计算机系统中裁剪不必要的功能,仅保留必要的硬件和软件,从而可以更精简地设计和制造,提高运行效率和可靠性,并减少成本。
缺点:1.开发难度大:由于嵌入式系统应用范围广泛,特性不同,不同设备的硬件和软件需求也不同,因此开发难度大,需要专门的工程师团队进行深度开发。
2.易受攻击:由于嵌入式系统通常需要在互联网和服务器上进行远程控制和监测,因此也容易受到网络攻击的威胁,安全性问题需要得到充分注意。
3.不方便维护:嵌入式系统通常是嵌入到设备硬件中的,如果需要维修或更新系统,需要对整个设备进行开拆,这会带来更大的人力和物力成本。
二、智能控制技术智能控制技术,在很多实际应用场景中能够发挥重要作用,如机器人、自动化生产线、交通管理系统等。
智能控制技术能够自动化执行各种操作,提高效率和质量。
单片机、嵌入式系统、PLC的介绍、比较及应用

单片机、嵌入式系统、PLC的介绍、比较及应用[摘要]单片机、嵌入式系统、PLC在相关领域中承担着重要角色,是实现控制功能的重要载体,在功能上三者即有交叉又有不同,在其他方面也各有千秋。
因此,三者在应用上会出现相同和不同之处,针对不同的方案将会有不同的最佳选用方法。
本文对片机、嵌入式系统、PLC三个产品进行了详细的介绍,并针对各自的特点,总结出了其应用领域。
【关键词】单片机;嵌入式系统;PLC;特点;应用信息技术正在突飞猛进的发展,其应用已深入到各个领域及各个方面。
目前,越来越多的电子产品正朝着智能化、微型化、低功耗的方向发展,有些产品还需进行实时控制、信号处理等。
电子系统的复杂性正在不断的增加,其迫切要求电子设计技术也需有相应的变革及飞跃。
单片机、嵌入式系统、PLC以其各自的特点满足了不同的需要,从各个领域、各个层面改变着世界,它们已成为数字时代的核心动力,促进并推动着信息技术的快速发展。
1.单片机单片机也称单片微电脑或者单片微型计算机。
其是把中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、输入/输出端口(I/O)等主要的计算机功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
可以说现在是单片机百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都已经推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,应有尽有,数不胜数,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供了广阔的天地。
单片机系统由不同的软、硬件系统组成,其具有以下主要特点:(1)更加强大的控制功能,通过对芯片进行级扩展就能完成对几乎所有现场的控制。
(2)茶农体积小,占用的空间小,嵌入容易。
(3)运行速度快,实时性好。
(4)使用简单,通常可通过按键来进行操作,有数码管或液晶屏等显示方式。
(5)生产成本低,但是通用性差,具有较大的设计难度,以及较长的开发周期。
(6)对出现的故障进行查找较难,同时可维护性差。
一旦单片机系统发生故障,通常软硬件故障都会较难查找发现。
对比分析单片机、嵌入式、PLC的前途和钱途!结果出乎意料!你认为哪个方向更好呢?

对比分析单片机、嵌入式、PLC的前途和钱途!结果出乎意料!你认为哪个方向更好呢?首先说一下嵌入式的标准定义——“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。
由定义可知实际上很广泛,广泛到单片机、PLC、工控电脑等很多东西实际上都是归属于嵌入式范畴。
但国内教育一般是将可编程控制芯片按照功能强弱进行分层,功能较强的归类给嵌入式,特别是适合跑WINCE、安卓之类轻量级系统的处理器或FPGA、DSP、CPLD等可编程集成电路。
能效差、主跑裸机特定程序、应用比较低端的归给单片机。
而无论是什么层次的单片机为核心,只要是加强了稳定性和针对工业环境设计、使用语句表和图形化快速编程方式编辑工作逻辑的IO控制系统归类为PLC。
从面向工资的角度来说,假设题主不升学历的话,推荐优先选择序列如下:1、嵌入式(ARM+Linux):可对接工业机器人、物联网、高端3C产品设计,但要去补课,主要是补充信号处理方面的知识,可不追求精深,但要了解。
工资水平根据选择企业和行业特点决定,相比3、4要好点。
2、嵌入式(FPGA、CPLD等集成电路设计):这条路基本上是走信号处理的道路,对数学、信号、模电理论等有很深的功底要求,一般能顺利工作的起点多为硕士,但若有兴趣喜欢做,本科能做好的也有。
理论上,薪水是第一位,但工作难度也是第一位。
3、单片机:相关产品举例——电饭锅、豆浆机、智能化程度不高的家用电器之类的,同质化严重,能干的人也不少,竞争相对激烈,产品利润低,导致薪水以及未来薪水涨幅都不是太好。
但比PLC强一点。
4、PLC:悲催的PLC,最不推荐做的一个方向。
搞PLC的一般都在各地的中小自动化公司或大公司的设备部,加班是常事,薪水不会太高,因为中专水平开始就可以抢你饭碗,技术附加值现在很低,跳槽也没啥好发展。
------对此也有人反对:@江南一条鱼鱼对此,你怎么看呢?。
嵌入式系统和传统工控机的系统比较

嵌入式系统和传统工控机系统比较部分需求嵌入式系统传统工控机系统环境(温湿度、电量、状态等监测) 一体设计,隨插即用,將需要监控点的传感器接上即可。
符合大型机房监控需求、扩充性佳采用PLC设计,各厂牌相容性不佳、扩充不易。
功能性往往因地制宜,工控机组态软件修改,受制于厂商,並不适用于IT行业使用视频监控网络视频服务器,与所有监控点整合並有互动,达到全面监控的实质目的工控机DVR系统品牌众多。
目前厂商无法有效解決监控图像和窄带传输的整合。
网络Internet浏览器界面单一IP对外,嵌入式系统稳定性佳,具Internet 设备所有标准各系统需外接Ethernet转换模块组,每一系统一个IP,对MIS人员管理是一大负担系统级Web软件单一Web界面系统软件,专为IT行业所需设计,一键安裝,数据可提供与SQL等大型Database连接量身定做,价格不一。
与以上各系统皆不相容。
工控机组态软件整合极为困难,並无法提供数据库以供连接。
安装架设所有接点集中与本机安装便利,软件安裝也是可以自己一键安裝需由以上厂商分別安裝不同组态系統,整合测试为几天工程,软件厂商再测试將花费更多时间远程维护將嵌入式监控设备上架后设定IP后经过Internet,总部即可远程监控一般不可能,系统费用高费 用监控用的工作站使用普通PC价格低,单一价格评估,整体报价容易,审核方便建设成本、维护成本和扩容成本都低监控用工作站使用专门的工控机价格高,整合所有分布系统时因地制宜,评估报价不易,组态系统价格高,建设成本、维护成本和扩容成本都高稳定性功耗低、可靠性高、性价比高、抗冲击性、防异物和病毒侵入,占用空间小、在工业领域特别是一些对系统体积有很高要求的高科技领域,如宇航,交通以及环境比较恶劣的地方,都有它的身影。
而且它在网络方面也有很大的优势,组网能力强,能组成大型的网络监控系统。
工控机体积比较大,功耗大,移动性差,因为美国微软公司windows操作系统,所以容易受病毒侵染。
为什么在工业上多用PLC而不是单片机

为什么在工业上多用PLC而不是单片机PLC自1969年在美国诞生以来它就是为了解决当时工业控制领域中一些特殊的控制需要,由于在试用期间它的运行情况表现很出色,慢慢地PLC 就在工控界发挥着越来越重要的作用了。
到目前为止PLC已经成为了工控领域中的核心控制器件了,我所在的单位中很多设备中都是选用的PLC作为核心控制器件,比如机器人多功能工作台上就有西门子S7-1200的PLC,它作为机器人本体的外设专门负责机器人与其它器件的协调控制工作,比如各类传感器所检测到的信号首先要送入到PLC,然后通过PLC内部程序的处理后得到的开关信号告知工业机器人启动、暂停或者复位等一系列动作。
另外还有数控机床中也使用了内置式PLC装置。
由此可见在工业控制领域中PLC的使用是随处可见的,下面我来说说在工业控制中为什么对PLC情有独钟。
PLC在工业控制领域中的优点在工业控制领域中PLC作为不二的选择,它到底有哪些魅力让工业控制系统的设计技术人员对它如此重视呢?在我看来主要体现在以下几个方面,其一是PLC具有很强的抗干扰能力和很高的可靠性,在我们单位实验室中有近20台PLC,自从2005年实验设备进来之后,每天都在运行工作,到目前为止PLC模块还没有出现过故障,其它模块都已经换了一个又一个了,从这点可以看出PLC的可靠性有如此之高,据我所知在一些品牌的PLC中还采用了冗余的CPU(中央处理器),像这样的PLC无故障的时间会更长。
接下来我再聊聊关于PLC的抗干扰能力强的问题,PLC在设计之初就已经考虑到了它所工作的环境,在工业环境中可能会有很强的磁场干扰,电路中的高次谐波干扰等等,因此从PLC内部电路元器件的选择上就选择了高质量,性能好的元器件,比如它的微处理器CPU就采用了抗干扰能力强的CPU。
在电路的设计上就采用了多重抗干扰技术,我们从电源上讲就使用了多级滤波技术,后面还使用了集成的稳压块进行稳压,这样以来不管是外部电源高次谐波的影响还是电源电压的波动,PLC都能泰然处之。
嵌入式系统在工业控制中的应用

嵌入式系统在工业控制中的应用
嵌入式系统已经成为现代工业控制中不可或缺的一部分。
它们主要用于控制和监控各种工业过程,以及为工业自动化提供支持。
嵌入式系统具有高效、可靠、灵活和可定制等特点,可以满足不同工业领域的需求。
在工业控制中,嵌入式系统常常被用于控制各种机器和设备。
例如,在制造业中,嵌入式系统可以用于控制生产线上的机器人、传送带和机床。
在能源行业,嵌入式系统可以用于控制发电机、输电线路和变电站等设施。
此外,嵌入式系统还可以用于控制供水、供气和供暖等基础设施。
嵌入式系统的应用还可以扩展到工业自动化、物联网和人工智能等领域。
例如,在工业自动化中,嵌入式系统可以通过传感器和执行器与其他设备进行通信,以实现自动化生产和控制。
在物联网中,嵌入式系统可以用于连接物理设备和互联网,实现智能化控制和监控。
在人工智能领域,嵌入式系统可以用于实现机器学习和深度学习等算法,以提高工业控制的效率和精度。
总之,嵌入式系统在工业控制中的应用已经变得越来越广泛。
随着技术的不断进步,嵌入式系统将继续发挥其独特的优势,为工业控制带来更多的创新和改进。
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为什么PLC在工业控制领域中如此重要

为什么PLC在工业控制领域中如此重要PLC(Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器,在工业控制领域扮演着重要的角色。
本文将从多个角度探讨PLC在工业控制领域中的重要性。
一、提高自动化水平PLC作为工业控制领域最重要的设备之一,可以通过编程实现自动化控制和监控。
传统的控制方式需要人工操作,效率低且容易出错。
而PLC可以通过编程来控制工业过程,实现自动化的操作和监控。
这不仅提高了工作效率,还降低了人为错误的发生概率。
通过PLC的自动化控制,可以更好地应对工业生产中的复杂性和大规模操作,从而提高整体的自动化水平。
二、灵活性和可编程性PLC的可编程性是其在工业控制领域中的关键优势之一。
PLC可以根据不同的控制需求进行自由编程和配置,灵活应对不同的工业场景和需求。
无论是控制一台机器还是整个生产线,PLC都能够根据实际情况进行编程和调整,以满足不同工艺流程和生产要求。
这种可编程性不仅简化了控制系统的设计和维护,同时也为工业控制带来了更大的灵活性和适应性。
三、可靠性和稳定性PLC在工业控制领域中具有出色的可靠性和稳定性。
PLC采用了先进的硬件和软件技术,具备高度的稳定性和抗干扰能力。
PLC的硬件设计和制造严格符合工业环境的要求,能够在恶劣的工业场景下长时间稳定运行。
同时,PLC的软件系统经过严格测试和验证,确保了程序的可靠性和稳定性。
这使得PLC成为工业控制系统中不可或缺的一环,保障了生产过程的连续性和稳定性。
四、快速响应和实时监控在工业控制领域,对生产过程的实时监控和迅速响应是必不可少的。
PLC具备快速响应和实时监控的能力,能够对工业过程进行实时监测和控制。
通过PLC,可以实时获取传感器、执行器等设备的数据,并根据实时数据做出相应的控制和调节。
这使得工业控制系统能够对生产过程及时作出反应和调整,提高了工业生产的效率和质量。
五、可扩展性和兼容性随着工业技术的发展和需求的变化,工业控制系统需要具备良好的可扩展性和兼容性,以适应不断变化的工业环境和需求。
嵌入式系统及其在工业控制中的应用

嵌入式系统及其在工业控制中的应用嵌入式系统是指集成了特定功能的电子系统,能够针对特定任务执行特定操作。
由于其集成度高、功耗低、性能稳定等特点,嵌入式系统在工业控制中有着广泛的应用。
工业控制是指对工业生产过程的控制与管理,包括传感器采集、信号处理、控制算法设计等多个细节工作。
随着科技的不断发展,传统的工业控制方式已经无法满足现代工业对高效、节能、智能生产的需求。
因此,嵌入式系统的应用成为了目前工业控制模式的主流趋势。
顾名思义,嵌入式系统通常是嵌入到其他设备中,包括工业自动化设备、机器人、智能排产系统等。
这些嵌入式系统有着清晰的架构设计和功能拓展,并能够为工业控制提供高效的数据处理、实时通信、智能控制等功能。
嵌入式系统的应用从一个当前的事实出发:嵌入式技术软件和硬件元件的成本持续下降,而且它也正越来越灵活、可靠和通用,所以工业智能化的控制系统要求更高的精度、强大的计算能力和卓越的实时性。
嵌入式系统具有多种网络通信模式,如串口、以太网、WiFi和蓝牙等,并且具有实时性强、模块化、可扩展性强等优点,可以满足工业控制系统对高效、高性能、可靠的要求,为生产线操作提供了强大的支持。
嵌入式系统的普及使得智能化工业生产成为了一种可能,在这个过程中,嵌入式系统也扮演着重要的角色。
在工业领域中,嵌入式系统有着广泛的应用。
例如,机器人和自动化生产线需要快速、准确地对运动进行控制,而嵌入式系统可以提供实时控制的功能。
在医疗行业中,嵌入式系统可以用于医疗设备的控制和管理,例如病房温度控制、医疗设备监测等。
因此,嵌入式技术在工业控制中的应用前景看好,未来将会有更多的复杂控制和智能化应用走进我们的生活中。
当然,要想使得嵌入式系统的应用更为普及,还需要解决一些问题,如动态性能测试和可靠性保障等,这样才能充分发挥其在工业控制领域中的巨大潜力。
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工业控制为何用PLC而不用嵌入式?
工业控制中用PLC和嵌入式系统,如果说大部分都是PLC,那也不准确。
用嵌入式的场合
如果仔细留意的话,如果是批量生产的标准工业产品,并且里边需要有一些复杂的运算的话,通常会用到嵌入式系统。
比如变频器,标准工业机械手,一些专机设备等等。
有些产品是批量生产的,最开始采用嵌入式系统来专项研发时,需要投入一定的财力和人力去做研究,调试等等。
一旦研发成功后,期初的研发费用会直接分摊到后期批量生产的每个单独产品中,这样会使整个产品的研发分摊费用极大的降低。
如果只是批量生产设备,应该说嵌入式要比PLC的硬件成本便宜不少。
另外,很多场景中,用PLC是不理想的,比如有些产品里需要大量复杂的运算,比如变频器内的大量的电机拖动和控制算法的计算,再比如现在自动化搬运机器人的SLAM导航算法等等,也只适合在嵌入式高性能的运算器中实现,PLC是无法运算这么复杂的算法的。
再者,有些场合下也无法使用PLC,比如变频器或者一个精巧的工业设备,虽然PLC能够实现,但是体积是在哪摆着呢,至少需要一个稳压电源模块吧,至少需要几个输入输出模块吧,至少需要1个通讯模块吧,这么多的东西如果塞到一个标准小巧的工业设备里,外形上看着就不合理。
再来,就是一款标准的工业产品,如果只是PLC来控制的,那通常情况下同类产品的竞争对手非常多,如果是嵌入式系统做的,相对来说,竞争对手要少一些。
也是侧面说明,PLC做的控制系统很容易被复制,起码打开控制柜就知道你是怎么做的控制系统的了,几个输入输出模块,外部都接到什么传感器上等等。
而嵌入式系统要设计人员自己设计外围集成电路,相对而言保护性做的要好一些。
一个附加值高的工业设备,如果只是PLC控制实现的,如果竞争对手少,那一定不是他们的控制系统做的与别人有多大的差距,优势一定是在机械结构方面,或者专利保护方面,或者对工艺了解方面。
而非要采用嵌入式系统的控制系统,往往本身的控制技术含量较高,算法较为复杂,嵌入式系统包含内嵌的程序就很有价值,就有一定的技术壁垒。
用工业PLC的场合
现实情况中的各种工业设备要投入到具体项目应用中来试用,而说到项目那就是千差万别了。
做工业项目最重要的是什么要求,相信搞工控的人一定知道,那就是“稳定”。
大家可以看看,但凡是做PLC的公司,肯定都没有小公司,他们的PLC产品一定是非常畅销的,而且在各个行业各个领域都会被应用到,案例无计其数,PLC 可以出现在输变电配电网路控制系统中,可以出现自动立体仓库的堆垛机里,可以出现在石化行业的某个设备里,也可以出现在钢铁行业里的轧钢控制系统里。
而这一个个的项目就已经帮助其他的用户验证过了这个PLC的稳定性有多好。
同时PLC问了促进稳定性,也专门设计了一个个模块,某个模块出了问题,只需要换个新的就可以,系统可以继续试用。
更换速度也非常快。
试想一下,如果某个公司中标了要做一个项目,工期是100天,如果A组采用嵌入式的方式来开发控制系统的话,那他们在研究设计画电路板的时候,采用PLC方式的B组已经开始往买回来的PLC模块里写控制梯形图了。
而这还没算做嵌入式系统后,采用干什么方式去控制输出和通过什么耦合电路去采集现场的输入,而这些对于PLC来说,什么都不需要做,他们需要做的只是到PLC厂家那里根据需要选择适合的模块插入到自己的柜子里就可以了。
另外,如果工期足够长,用嵌入式系统终于以高科技的姿态开发出来,下次再中标项目是完全不一样的工艺布置了,那这次的嵌入式系统也要高姿态的作废了,因为没有通用性。
再者即使嵌入式系统开发出来了,那这个系统是第一次问世,在之后的系统里谁能保证不出问题。
一旦出了问题怎么弄,把控制系统彻底换掉?如果设计这个嵌入系统的设计人员已经换工作了,那又该怎么办?而以上说的PLC只需要做的的是再买一个模块替换掉之前的。
总之,采用什么PLC和嵌入式,都有各自适合的场景,不能一概而论。