Quelle est la différence entre un microcontrôleur et un PLC

Différence : 1. Le coût de développement du microcontrôleur est faible, mais il est difficile à développer ; tandis que le coût de développement du PLC est élevé, mais le cycle de développement est court, les résultats sont rapides et la fiabilité est élevée. 2. Les automates programmables ont un certain degré d'interchangeabilité et une qualité garantie, et les logiciels de programmation évoluent vers la standardisation ; tandis que les systèmes d'application de microcontrôleurs ont des fonctions très variables et une qualité inégale, ce qui rend difficile leur apprentissage, leur utilisation et leur maintenance. 3. Le langage de programmation du microcontrôleur est le langage C ou assembleur, ou son propre langage de programmation est utilisé ; il existe de nombreux langages de programmation pour les automates, tels que le langage de diagramme à contacts, le langage de liste d'instructions, le langage de diagramme de module de fonction et le texte structuré. langue.

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Le micro-ordinateur monopuce, comme son nom l'indique, est un système informatique intégré dans une seule puce. Il est également appelé microcontrôleur monopuce, anglais : mcu, et possède toutes les fonctions d'un ordinateur. PLC est l'abréviation de Programmable Logic Controller en anglais, qui se traduit par contrôleur logique programmable. PLC est un système électronique pour un fonctionnement numérique et est largement utilisé dans le contrôle industriel. Alors quelle est la différence entre les deux ? Jetons un coup d'œil ci-dessous.

PLC

PLC (Programmable Logic Controller) est un contrôleur logique programmable, un appareil électronique conçu pour le fonctionnement numérique dans la production industrielle. Il utilise un type de mémoire programmable pour stocker des programmes en interne et exécuter des instructions orientées utilisateur telles que. opérations logiques, contrôle de séquence, opérations de synchronisation, de comptage et arithmétiques, et contrôle de divers types de machines ou de processus de production via des entrées/sorties numériques ou analogiques. C’est l’élément central du contrôle industriel.

PLC

MCU

MCU (microcontrôleurs) est une puce de circuit intégré qui utilise la technologie de circuit intégré à très grande échelle pour combiner l'unité centrale de traitement CPU, la mémoire vive RAM, la mémoire morte ROM, une variété Des ports d'E/S, des systèmes d'interruption, des minuteries/compteurs et d'autres fonctions (qui peuvent également inclure des circuits de pilotage d'affichage, des circuits de modulation de largeur d'impulsion, des multiplexeurs analogiques, des convertisseurs A/D et d'autres circuits) sont intégrés dans une seule puce de silicium. système de micro-ordinateur complet, largement utilisé dans divers domaines.

Tels que les téléphones mobiles, l'électronique automobile, les moteurs pas à pas industriels, le contrôle des bras de robot, etc., les microcontrôleurs peuvent tous être vus. Les caractéristiques du micro-ordinateur monopuce sont que la programmation et la maintenance sont relativement compliquées. Le langage C ou le langage assembleur est couramment utilisé pour la programmation, le coût est faible et l'interface E/S est relativement limitée.

MCU

La différence entre MCU et PLC

1. PLC est un produit construit sur un MCU, qui est une puce intégrée programmable.

2. Le PLC est plus adapté à une utilisation dans des environnements industriels difficiles et est relativement stable tandis que l'environnement de travail des microcontrôleurs est plus élevé.

3. Les prix sont différents. Le coût de développement d'un micro-ordinateur monopuce est faible, allant d'une douzaine à des dizaines de yuans par micro-ordinateur monopuce, mais il est difficile à développer. Le prix d'un PLC s'élève à des centaines, des milliers ou des dizaines de milliers, mais le cycle de développement est court, les résultats sont rapides et la fiabilité est élevée.

4. Les automates ont un certain degré d'interchangeabilité, la qualité est garantie et les logiciels de programmation évoluent vers la standardisation. Les fonctions des systèmes d'application de micro-ordinateurs monopuce varient considérablement et leur qualité varie, ce qui les rend difficiles à apprendre, à utiliser et à maintenir.

5. Le langage de programmation du microcontrôleur est le langage C ou langage assembleur, ou son propre langage de programmation (comme le langage ASM du microcontrôleur 51). Les langages de programmation d'automate comprennent : le langage de diagramme à contacts (LD), le langage de liste d'instructions (IL), le langage de diagramme de blocs fonctionnels (FBD), le langage d'organigramme de fonctions séquentielles (SFC) et le langage de texte structuré (ST).

6. PLC est un système de contrôle relativement mature composé d'un micro-ordinateur monopuce. Il s'agit d'un produit d'un système d'application de micro-ordinateur monopuce mature et stable qui a été débogué et possède une grande polyvalence. Les microcontrôleurs peuvent former une variété de systèmes d’application et avoir un plus large éventail d’utilisations. En ce qui concerne un « micro-ordinateur monopuce », il ne s'agit que d'un circuit intégré et doit être combiné avec d'autres composants et logiciels pour former un système avant de pouvoir être utilisé.

7. Pour les projets de support de grand volume, l'utilisation de systèmes de micro-ordinateurs monopuces présente les avantages d'un faible coût et d'une efficacité élevée, mais cela nécessite une force de R&D considérable et une expérience industrielle pour que le système fonctionne de manière stable et fiable. Le meilleur moyen est d'intégrer les fonctions de l'automate dans le système de micro-ordinateur monopuce, ce qui peut grandement simplifier le temps de développement du système de micro-ordinateur monopuce, garantir les performances et garantir les avantages.

Caractéristiques des automates

Les automates utilisent largement des schémas à contacts au lieu de langages informatiques, ce qui présente certains avantages pour la programmation. Vous pouvez considérer le schéma à contacts comme un langage de programmation, tout comme les langages d'assemblage et d'autres langages de calculatrice, mais avec un champ d'utilisation différent. Et l'approche habituelle consiste pour le logiciel de l'automate à convertir votre schéma à contacts en langage C ou assembleur (déterminé par le processeur utilisé par l'automate), puis à utiliser le système d'assemblage ou de compilation C pour le compiler en code machine. L'automate exécute uniquement du code machine et le schéma à contacts facilite uniquement son utilisation par les utilisateurs.

Comme mentionné, le microcontrôleur MCS-51 peut également être utilisé pour la production d'automates, mais le processeur 8 bits est utilisé dans certaines applications avancées telles que : de grandes quantités de calculs (y compris les calculs en virgule flottante), les systèmes embarqués (désormais, UCOS peut également être transplanté sur MCS-51), etc. , juste un peu incapable de faire ce que vous voulez. Cependant, l'ajout de DSP peut déjà répondre aux exigences générales et utilise également la programmation de diagrammes à contacts. Nous pouvons convertir le diagramme à contacts en C51, puis utiliser le C51 de KEIL pour la compilation. Il n'est pas difficile de constater que différents modèles d'API utiliseront différents processeurs. En fait, cela montre également que l'API est un ensemble de systèmes de microcontrôleurs prêts à l'emploi.

Vu de cette façon, l'automate n'est en fait pas mystérieux. De nombreux automates sont très simples, en plus d'être rapides, le processeur interne a d'autres fonctions que les microcontrôleurs ordinaires. Habituellement, l'API utilise un processeur 16 bits ou 32 bits, avec 1 ou 2 canaux série pour communiquer avec le monde extérieur. Il n'a besoin que d'une minuterie interne. Si vous souhaitez améliorer la fiabilité, ajoutez une minuterie de surveillance et le problème sera résolu. .

De plus, la technologie clé du PLC est qu'il dispose d'un programme capable d'interpréter le langage à contacts et d'un programme de communication auxiliaire solidifié en interne. L'efficacité de l'interprète du langage à contacts détermine les performances du PLC, et le programme de communication détermine le. échange d'informations entre l'automate et le monde extérieur Difficulté. Pour les applications simples, il fonctionne généralement comme un contrôleur indépendant sans échanger d’informations avec le monde extérieur. Il lui suffit de disposer d’un programme capable d’interpréter le langage du schéma à contacts en interne.

En fait, la tâche principale de la conception d'un automate est de développer un programme qui interprète le langage des schémas à contacts. Les microcontrôleurs d'aujourd'hui peuvent remplacer complètement les automates. Le micro-ordinateur monopuce précédent était incomparable avec le PLC en raison de sa faible stabilité et de sa capacité d'interférence anti-électromagnétique. Aujourd'hui, le micro-ordinateur monopuce a atteint une stabilité élevée et une forte capacité anti-interférence et a été remplacé dans certains domaines.

Le microcontrôleur peut-il remplacer le PLC ?

Certaines personnes disent que c'est une fausse question. Les microcontrôleurs sont des composants, et les automates sont des systèmes composés de composants et d'énormes logiciels à cet égard - la plupart des puces de contrôle API sont en fait des microcontrôleurs. , PLC peut être considéré comme le développement secondaire d'un micro-ordinateur monopuce. En termes de niveau de protection industrielle uniquement, la stabilité et la fiabilité des microcontrôleurs ne peuvent pas être comparées aux produits IP67 tels que les API (IP est une lettre marquée, le premier chiffre marqué indique le niveau de protection contre les contacts et la protection contre les corps étrangers, le deuxième chiffre marqué indique le niveau de protection étanche). De plus, un système redondant a été développé pour les automates programmables, un produit capable de faire face aux environnements industriels difficiles.

Fonction E/S

Les points d'E/S du microcontrôleur sont vraiment limités, mais qu'en est-il du PLC ? Pour différents signaux de terrain, il existe des points d'E/S correspondants qui peuvent être directement connectés à des appareils de terrain industriels (tels que des boutons, des interrupteurs, des transmetteurs de courant de détection, des démarreurs de moteur ou des vannes de commande, etc.) et connectés à la carte mère du processeur via le autobus. Presque toutes les lignes de production de l'industrie comportent des centaines, voire des milliers de points d'E/S, totalement inégalés par les ordinateurs monopuces.

Cycle de développement

Il existe plus de 200 marques de PLC. Presque toutes les marques ont un logiciel de programmation différent, et elles améliorent constamment leur logiciel de programmation pour faciliter et faciliter le service aux ingénieurs électriciens. et plus convivial et peut être appelé à volonté, comme les modules PID, les modules de contrôle de mouvement, etc., ce qui réduit considérablement la pression de développement des ingénieurs et raccourcit le cycle de développement.

Comment implémenter le microcontrôleur ? S'il n'y a pas de modules prêts à l'emploi à utiliser, vous pouvez uniquement les développer. Les ingénieurs qui ont travaillé sur des équipements d'automatisation non standard seront alors confrontés au problème du temps de construction insuffisant. PLC, un produit hautement intégré et modulaire, a un cycle de développement très limité pour répondre aux exigences de l'équipement, sans parler d'un micro-ordinateur monopuce qui ressemble à une feuille de papier vierge.

Distance de communication

La plupart des chaînes de montage doivent désormais être intégrées et surveillées dans toutes les régions. Les méthodes de communication utilisées sont principalement Ethernet et des répéteurs, ou une fibre optique haut débit civile directe. est le navigateur IE de Microsoft. Évidemment, l'automate dispose d'une interface RJ-45. Même si le corps principal n'a pas de RJ-45, il peut être équipé d'un module Ethernet. La carte PCB équipée du microcontrôleur peut-elle être ajoutée avec cela. interface et ensuite développer la communication Ethernet ? Combien de temps prend le développement ?

Langage de programmation

C'est un avantage et un inconvénient pour les microcontrôleurs. Comme mentionné ci-dessus, il existe plus de 200 marques d'automates et encore plus de logiciels de programmation. Bien que les langages de programmation de la plupart des automates soient similaires, chaque fois qu'ils entrent en contact avec un automate d'une marque différente, les ingénieurs électriciens doivent apprendre. À partir des paramètres matériels de l'automate, des composants logiciels, du logiciel de programmation et d'autres aspects doivent être appris à partir de zéro avant de pouvoir l'utiliser facilement. Le langage de programmation du microcontrôleur est le langage C ou langage assembleur, commun à tout microcontrôleur. En d’autres termes, si vous apprenez le langage C ou le langage assembleur, vous pouvez utiliser n’importe quel microcontrôleur pour développer les fonctions souhaitées (à condition d’avoir les bases électriques et électroniques pertinentes).

Mais là encore, les ingénieurs électriciens ne sont pas des ingénieurs en électronique. Leur travail ne consiste pas seulement à considérer comment le microcontrôleur pilote le relais pour contrôler la machine-outil. Certains ingénieurs électriciens ne connaissent même pas les langages de développement MCU tels que le langage C et l'assemblage. langue. Ces dernières années, avec la promotion de la norme IEC-61131-3, de plus en plus d'automates prennent en charge plusieurs langages de programmation, tels que le langage ST, similaire au langage C, et le langage CFC, similaire aux schémas de circuits. Cette fonction pratique est vraiment impossible à réaliser dans l’environnement de développement de microcontrôleurs traditionnel.

Dans le domaine du contrôle industriel, les PLC ont un avantage absolu à en juger par la situation actuelle (fonctionnement, stabilité, facilité d'utilisation, programmation et maintenance des ordinateurs monopuces, etc.), ce sera impossible pour les ordinateurs monopuces. pour remplacer le PLC, ou le délai est à la mode Tâches sans fin difficiles.

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