
你真的了解PLC吗?它与计算机之间有何本质区别?让我为你简要解析。
PLC能够在极其恶劣的电磁环境中正常工作。如果将计算机置于PLC的工作环境中,很快便可能遭受损坏,如死机或硬件故障。在早期的工程中,我们曾尝试将工业控制计算机置于变电站开关柜中进行测控和数据处理,但很快就遭遇了电源故障、硬盘故障以及输入输出接口故障等问题。而使用PLC替换后,问题便得以解决。PLC抵御电磁骚扰的能力达到了三级甚至四级,而计算机通常只能达到二级。这一差异主要源于PLC采用的隔离技术、接地技术等措施。
PLC的程序是顺序执行的,不会陷入死循环。在编写计算机程序时,我们常常会遇到循环结构,如果循环设计不当,可能导致程序陷入死循环,导致系统崩溃。而PLC的程序则是逐条顺序执行,只有在程序末尾才会回到起点重新开始。尽管PLC程序中可以包含跳转指令,但其核心仍然是顺序执行。这一特性使得PLC的可靠性极高,几乎不会死机,也是PLC与计算机的根本区别之一。
PLC还具有冗余配置的特点。在控制过程中,PLC可以设置主机和从机,通过握手线关联,共享资源和信息。当主机出现问题时,PLC可以在极短的时间内切换到从机控制。例如,在控制汽轮机等高速旋转设备时,如果采用DCS监控,通常只能选择具备冗余配置的PLC,以确保系统的可靠性和稳定性。
说到PLC的程序特点,一般规模都不大,通常只有几千字节,上万字节的程序已经算是较大的规模。PLC拥有许多输入输出接口和各类变量,需要专门设置地址以便在程序中使用。例如,图1展示了一个PLC输入接口参数定义程序和延迟判误程序的示例,通过国际通用标准IEC61131-3模块化编程语言编写。这种编程方法比所谓的C语言更加便捷。每一个功能块相当于一段C语言程序,例如TON模块实现延迟功能,只用一个程序模块即可完成,比用C语言编写更加高效。
再来看PLC的工作范围。尽管PLC的内存不大,但其可靠性极高。对于较大的计算任务,PLC可能会面临一些挑战,例如我曾经设计过一个用于浮点数的乘法的PLC程序,过程相当复杂。但PLC的内部其实就是单片机系统,经过严格的EMC测试,操作系统和编程系统也进行了优化,方便编程者使用。PLC与计算机的工作特性不同,适用的工作对象也不同。计算机能够完成的工作并不代表PLC也能轻松完成,反之亦然。
