왜 모든 사람이 마이크로 컨트롤러 기반 솔루션 대신 산업 환경에서 PLC를 사용합니까?
더 긴 작업을 위해 PLC 프로그램은 마이크로 컨트롤러 프로그램만큼 복잡합니다.
마이크로 컨트롤러 기반 솔루션은보다 사용자 정의 가능하고 가격이 저렴할 수 있습니다.
왜 모든 사람이 마이크로 컨트롤러 기반 솔루션 대신 산업 환경에서 PLC를 사용합니까?
더 긴 작업을 위해 PLC 프로그램은 마이크로 컨트롤러 프로그램만큼 복잡합니다.
마이크로 컨트롤러 기반 솔루션은보다 사용자 정의 가능하고 가격이 저렴할 수 있습니다.
답변:
중요한 요소는 사람들이라고 생각합니다. 공장을 운영하기 위해 마이크로 컨트롤러를 설계 할 수있는 엔지니어들은 작은 장치를 일괄 적으로 바쁘게 만들고 있습니다. 브랜드 PLC를 사용하는 엔지니어는 표준 소프트웨어 패키지를 사용하며, 낮은 수준의 프로그래밍을 처리 할 필요가 없습니다. 다른 사람이 겪는 대부분의 문제는 이미 해당 하드웨어로 해결 한 것입니다 (이상한 장치, IO 문제, PID). 또한 엔지니어는 상호 교환이 가능하며 사양이나 코드 주석이 좋으므로 코드를 변경해야 할 때 시스템을 구축 한 엔지니어가 필요하지 않습니다.
또한 누군가 자신의 컴퓨터를 만들 수있을 때 왜 PC를 구매할 것인지를 묻는 것과 같습니다.
환경 문제 (물리적, 전기적 절연, EMI 등)는 큰 문제이며 이미 다른 답변으로 다루어졌습니다.
또한 PLC가 어떻게 결정론적인 환경을 제공하는지 고려해야합니다. 그것들은 잘 이해되어 1970 년대 이래로 자리 잡았습니다.
각 단계가 소요되는 시간을 알고 있으며 알려진 입력 매개 변수를 기반으로 동작이 보장됩니다. 순수한 마이크로 컨트롤러 프로그래밍을 사용하면 기능의 변화가 프로그램의 전체 기능에 어떤 영향을 미치는지 정확히 파악하기가 복잡해질 수 있습니다.
래더 로직은 기계 제어를 이해하고 프로그래밍하기 쉽습니다. 우리는 전기 기술자가 공학적 개입없이 프로그래밍을하고 있습니다. 그들은 라인의 전기 시스템 자체를 쉽게 문제 해결하고 적절한 수리를 할 수 있습니다. 또한 자체 프로그램을 작성하고 기존 프로그램을 수정할 수도 있습니다. 디버깅 환경은 임베디드 마이크로로 일반적으로 수행 할 수있는 것보다 훨씬 좋습니다.
안전 시스템을 사용하면 적절한 기능을 보장하기 위해 안전 PLC와 중복 기능 및 워치 독을 사용하는 것이 더욱 중요해집니다.
$ 100 / ea 범위의 몇 가지 PLC : CLICK® Series PLC (Stackable Micro Brick) (스택 가능 마이크로 브릭) 와 IO가 제한되어 있으며 500 달러 미만의 범위에있는 많은 PLC가 있습니다.
기본적으로 산업화 된 "마이크로 컨트롤러"패키지 인 일부 모듈이 있습니다. 예를 들어 대부분의 PID 온도 컨트롤러는 그렇게 생각할 수 있습니다.
모든 것을 말하면 실시간 OS가있는 컴퓨터가 제어 작업과 기계 제어를 직접 처리하는 업계의 위치를 볼 수 있습니다. 이것은 네트워크로 연결된 IO와 함께 계속 성장할 것입니다.
PLC를 다루는 모든 사람이 전자 전문가는 아닙니다.
순수한 프로세스 사람으로서 PLC를 시작했습니다. 나는 멀티 미터를 사용할 수 없었고 실제로 전압과 전류의 차이를 이해하지 못했습니다. 나는 대학 수업에서 C를했지만 그게 끝났습니다.
고급 언어는 방대합니다. 몇 주 동안의 훈련으로 PLC의 전체 인스트루먼트 세트를 기본적으로 배울 수 있었으며, 이는 기본적인 PLC 프로그래밍에 충분했습니다. 라이브러리, I / O 처리, 메모리 할당 등에 대해 걱정할 필요가 없었습니다.
앞서 언급 한 바와 같이 안전 전 적용 분야. 나는 누군가가 SIL-3 등급을 주장한다고 가정에서 만든 마이크로 컨트롤러를 믿지 않을 것입니다.
최종 사용자를 고려하십시오 : PLC는 EE 배경이 밝은 사람에게 더 친숙합니다. 사용하기 쉽고 유지 관리가 쉽고 PLC는 최고 수준의 공장 자동화 제어 기능을 제공합니다. 10,000 개의 서로 다른 기능을 필요로하는 거대한 플랜트에 대해 생각해보십시오. 모든 기능을 구축 할 수는 없습니다. COTS를 사용하는 것과 비교하여 시간 / 비용이 엄청납니다.
당신이 진짜 EE라면, 그런 직업을 가져 가지 마라. 그것은 지루하고 기술이 낮은 직업이다. 실제 EE의 임무는 MCU를 사용하여 다른 사람들이 사용할 PLC 상자를 만드는 것입니다.
아직 언급되지 않은 또 다른 요인은 일부 PLC 공급 업체가 다양한 유형의 역경이있는 경우 (정상적인 작동이 불가능한 역경이있는 경우에도) 시스템이 지정된대로 동작하도록 신뢰할 수 있음을 입증하기 위해 상당한 노력을 기울 였다는 점입니다. 디바이스는 트리거에 결함 출력에 의존하거나 다른 출력이 페일 세이프 상태가 될 수 있습니다). 작동 중에 하나 이상의 레지스터 비트를 뒤집을 수있는 결함이있는 경우에도 (예 : 다른 공식을 사용하여 중복 계산을 수행하여) 글리치가있는 경우에도 많은 유형의 마이크로 컨트롤러를 프로그래밍 할 수 있지만, 일관된 결과를 산출하는 방식으로 두 계산 세트를 모두 글리치하는 데는 매우 우연의 일치가 필요합니다. 안전 기능이 설계된 PLC를 사용하는 것이 훨씬 쉽습니다.
내 경험상 나는 산업 환경에서 사용되는 마이크로 컨트롤러와 PLC를 모두 보았습니다.
결정 요인은 "장비를 시운전 한 후 누가 지원 / 유지 / 수정할 것인가?"입니다.
산업 환경에서는 코드를 작성하는 것보다 코드를 읽는 데 더 많은 시간이 소요됩니다 (오류 찾기 참조). 이것은 코드에서 문제를 찾으려고하지는 않지만 해당 코드를 사용하여 현장에서 문제를 진단하는 것을 의미합니다. 종종 이러한 결함 찾기에 필요한 사람들은 텍스트 형식의 코드보다 전기 회로도를 읽는 것이 더 편한 전기 기술자입니다 (따라서 래더 논리와 같은 그래픽 유형 "프로그래밍 언어"의 인기). 대규모 자동화 사이트에서는 전담 자동화 엔지니어가이를 고려하지 않습니다.
위와 밀접하게 관련된 것은 특정 솔루션의 역사적 관성 문제입니다. 직원의 기술적 배경과 하드웨어 / 공급 업체에 대한 사전 경험은 일반적으로 다음과 같은 라인을 중심으로 구성되는 프로젝트에 대한 전제 조건 요구 사항으로 이어집니다. ").
또한 지난 몇 년간 관련성이 높고 문제가되는 것은 "이 장비가 어떻게 나머지 장비 / 공장 / 현장 / 회사와 통신 할 것인가"입니다. 이것은 일반적으로 PLC의 경우 사전 해결되며 소량의 마이크로 컨트롤러 솔루션의 경우 더 많이 발생합니다.
매우 맞춤형 솔루션이 필요한 곳에서 마이크로 컨트롤러가 구현되는 것을 보았습니다 (그러나 일반적으로 공급 업체 프로젝트로 구현되고 공급 업체가 지원함). 이유는 일반적으로 실행 속도와 관련이 있거나 하드웨어와 코드를 매우 밀접하게 배치해야 할 필요성 (통신 지연 가능성이없고 중요하지 않은 프로세스를 다른 관련되지 않은 코드와 분리 할 필요가 없음)
마이크로 컨트롤러는 장치이고 PLC는 장비입니다. 불쾌한 애호가이거나 대량 제품 제조업체 인 경우 "끝에"마이크로 컨트롤러를 사용하십시오. 맞춤형 산업 솔루션의 경우 PLC가 유일한 선택입니다.
그들은 같은 목표를 달성 할 수 있습니다. 마이크로 컨트롤러 구동 시스템은 저렴할 수 있지만 C 코드로 프로그래밍하는 것은 엄청난 작업입니다. C 언어에 능숙하기 위해서는 많은 훈련이 필요합니다.
즉, MCU를 사용하여 C ++ 프로그램과 통신하여 산업용 배터리 (200 + AH 배터리) 용 대형 정류기 충전 회로의 전류 및 전압을 추적하고 조절하는 영역이 있습니다. 대략 100 개의 정류기가 있습니다. STD 컨트롤러와 릴레이 카드로 기존 AD-DA를 찾는 것은 불가능합니다. 이 보드가 나빠지면 끝입니다.
그렇기 때문에 우리는 현재 모든 알렌 브래들리 라인의 컴팩트 또는 PLC의 컨트롤 로닉스 라인으로 업그레이드하는 과정에 있습니다. 비싸요? 예. C ++을 아는 프로그래머를 고용하고 있습니까? 예. RS Linx / Logix를 사용하면 회사에서 일할 준비가 된 여러 사람이 해당 소프트웨어를 사용하여 프로그램을 작성 / 편집 할 수 있습니다. 지원 및 확장의 양과 함께 PLC를 사용하는 것이 더 빠르고 비용 효율적일 수 있습니다.
나는 위의 답변을 좋아하고 칩을 넣어야한다고 생각했습니다. PLC 대 마이크로 컨트롤러도 규모와 비용과 관련이 있습니다. 예를 들어 PLC를 사용하여 세탁기를 매우 빠르게 프로그래밍 할 수 있습니다. 그러나 세탁기 가격은 PLC 가격을 상쇄하는 것보다 3 배나 비쌉니다. 따라서 단일 프로그램으로 10 만 번 복제 할 수있는 마이크로 컨트롤러를 설계합니다. 그에 대한 엔지니어링 비용은 높지만 장비에 대한 저렴한 비용으로 100,000 개 이상의 장치가 매우 저렴합니다.
또는 전체 발전소를 마이크로 컨트롤러로 프로그래밍 할 수도 있습니다. 그러나 (위의 많은 답변과 함께) 프로그래밍하는 데 20 배의 시간이 걸리고 디버깅에 20 배의 시간이 더 걸릴 것입니다. 하드웨어 비용은 저렴하지만 엔지니어는 특히 비쌉니다. 또는 하드웨어 비용이 높은 PLC를 사용할 수 있지만 프로그래밍 시간이 훨씬 짧아 엔지니어링 비용이 절감됩니다.
또한 BACnet, Modbus, CIP 및 이더넷 HMI 드라이버를 마이크로 컨트롤러에 프로그래밍 해야하는 사람이되고 싶지 않습니다. Plcs는 몇 개의 추가 카드와 몇 시간의 구성으로이를 수행 할 수 있습니다.
다른 위대한 답변들 가운데 한 마디로 표준화입니다.
표준 하드웨어, 표준 통신, 표준 개발 IDE, 표준 언어
브랜드마다 다른 풍미를 제공하지만 일반적으로 한 브랜드의 PLC를 익힌 후에는 브랜드를 바꾸는 것이 기술적 인 것이 아니라 라이센싱 부담이됩니다.
간단한 대답은 항상 PLC를 사용하는 것입니다. . . . 그러나 응용 프로그램의 비용, 크기 또는 복잡성으로 인해 PLC가 실현 가능하지 않은 경우 PLC가 더 견고하기 때문에 마이크로 컨트롤러를 사용해야합니다 .PLC는 산업 환경 (기계적 진동, 고온, 먼지가 많은 의미) , 전기 스파이크 등), 신뢰성 테스트를 거친 기술은 기술 수준이 낮은 엔지니어가 변경 등을 수행 할 수있는 표준 프로그래밍 방법을 사용합니다.