マイクロコントローラーの代わりにPLCを使用する理由

なぜ誰もがマイクロコントローラーベースのソリューションではなく、産業環境でPLCを使用するのですか？

長いタスクの場合、PLCプログラムはマイクロコントローラープログラムと同じくらい複雑です。

マイクロコントローラベースのソリューションは、よりカスタマイズ可能で、低価格です。

主な要因は人だと思います。マイクロコントローラを設計して工場を運営できるエンジニアは、小さなデバイスのバッチを作成するのに忙しいです。ブランド名のPLCで作業するエンジニアは、標準のソフトウェアパッケージを使用します。低レベルのプログラミングに対処する必要はありません。他の誰かが遭遇するほとんどの問題は、そのハードウェアですでに解決しています（奇妙なデバイス、IOの問題、PIDに関連）。また、エンジニアは互換性があり、コードを変更する必要があるときにシステムを構築したエンジニアは必要ないという優れた仕様またはコードのコメントがあります。

また、自分でPCを作成できるのに、なぜPCを買うのかと尋ねるようなものです。

PLCのより高いコストは、それらが提出される（または提出されるべきである）テスト（多くの場合、厄介な環境で）によって相殺されます。カスタムマイクロコントローラーシステムを設計できますか？はい、しかしその後、おそらくあなたはそれを証明する必要があるでしょう。

大規模なプラントに設備がいっぱいある場合、カスタマイズ性はそれほど大きな問題ではありません。実際、あなたは反対を望み、あなたはできる限り標準化されたものを望んでいます。

また、ベンダー固有の機能を除き、ラダーロジックはすでにかなり標準化されており、PLC間のデバッグ/移植ソフトウェアは、異なるマイクロコントローラー間で移植するよりも簡単なタスクになっています。

環境問題（物理的、電気的絶縁、EMIなど）は巨大な問題であり、すでに他の回答でカバーされています。

また、PLCが非常に決定的な環境をどのように提供するかを考慮する必要があります。それらはよく理解されており、1970年代から使用されています。

各ラングにかかる​​時間はわかっており、既知の入力パラメーターに基づいた動作が保証されています。純粋なマイクロコントローラプログラミングでは、関数の変更がプログラムの機能全体にどのように影響するかを正確に把握することは複雑になります。

ラダーロジックは理解しやすく、機械制御用にプログラムできます。エンジニアの関与なしにそれらをプログラミングする電気技師がいます。ラインの電気システムのトラブルシューティングを簡単に行い、適切な修理を行うことができます。また、独自のプログラムを作成し、既存のプログラムに変更を加えることもできます。デバッグ環境は、組み込みのマイクロを使用して通常達成できるものよりもはるかに優れています（つまり、WAY）。

安全システムでは、安全PLCとその冗長機能とウォッチドッグを使用して適切な機能を確保することがさらに重要になります。

サブ$ 100 / eaの範囲でいくつかのPLCがあります：CLICK®シリーズプログラマブルロジックコントローラー（PLC）（Stackable Micro Brick）とIOが制限された$ 500 未満の範囲がたくさんあります。

基本的に工業化された「マイクロコントローラー」パッケージであるモジュールがいくつかあります。たとえば、ほとんどのPID温度コントローラーはそのように考えることができます。

すべてを言った後、リアルタイムOSを搭載したコンピューターが制御タスクとマシン制御を直接処理している業界の場所を見始めることができます。これは、ネットワークIOを使用すると特に成長し続けます。

PLCを扱うすべての人が電子技術の専門家であるとは限りません。

PLCを純粋なプロセス担当者として始めました。私はマルチメーターを使用することができず、電圧と電流の違いを本当に理解していませんでした。大学のクラスでCをやったことがありますが、それで終わりです。

高水準言語は大規模です。数週間のトレーニングで基本的にPLCのすべての命令セットを学ぶことができ、基本的なPLCプログラミングにはこれで十分でした。ライブラリ、I / O処理、メモリ割り当てなど、これらのことについて心配する必要はありませんでした。

前に述べたように、安全アプリケーション。自作のマイクロコントローラーがSIL-3レーティングを主張しているとは信じていません。

エンドユーザーについて考えてみましょう。PLは、EEの背景が明るい人にとってより使いやすいです。使いやすく、保守が簡単なうえ、PLCにより、トップレベルのファクトリオートメーション制御が可能になります。10,000の異なる機能を必要とする巨大なプラントについて考えてみてください。すべてを構築することはできません。時間/コストはCOTS（安価）を使用する場合に比べて莫大です。

あなたが本物のEEであるなら、そのような仕事をしないでください。それは退屈でローテクな仕事です。実際のEEの仕事は、MCUを使用して、他の人と遊ぶためのPLCボックスを作成することです。

まだ言及されていないもう1つの要因は、PLCベンダーの中には、さまざまな種類の逆境が存在する場合でも（通常の操作を不可能にする逆境が存在する場合でも、指定された動作を行うためにシステムを信頼できることを示すかなりの労力を費やしたことです）、デバイスは、フォールト出力のトリガーに依存するか、他の出力をフェイルセーフ状態にする可能性があります）。動作中に1つまたは複数のレジスタビットを反転させる可能性のあるグリッチが存在する場合でも、さまざまな種類のマイクロコントローラーをプログラムしてこのような堅牢性を提供することができます（たとえば、異なる式を使用して冗長な計算を実行することにより、一貫性のある結果が得られるように両方の計算セットをグリッチするには極端な偶然の一致が必要です）そのようなソフトウェアの作成と検証に必要な労力は、ソフトウェアが実際に行ったことの複雑さに比べて莫大です。このような安全機能が組み込まれたPLCを使用する方がはるかに簡単です。

私の経験では、産業環境で使用されるマイクロコントローラーとPLCの両方を見てきました。

決定要因は「試運転後に機器をサポート/保守/変更するのは誰ですか？」です。

産業環境では、コードの記述に費やされる時間よりもコードの読み取り（障害検出を参照）に時間がかかります。これは、コード内の問題を見つけようとしているという意味ではなく、現場の問題の診断に役立つコードを使用しているという意味です。多くの場合、このような障害検出に必要な人は、テキスト形式のコードよりも電気回路図を読みやすい電気技師です（したがって、ラダーロジックなどのグラフィカルタイプ「プログラミング言語」の人気）。専用の自動化エンジニアがいる大規模なサイトでは、これはそれほど重要ではありません。

上記に密接に関連するのは、特定のソリューションの歴史的な慣性の問題です。人員の技術的背景とハードウェア/ベンダーの以前の経験により、通常「（ベンダーXをすでに使用しており、予備品があります-将来実装されるものはX-YZを使用する必要があります"）。

また、ここ数年でさらに問題になっているのは、「この機器が他の機器/工場/サイト/会社とどのように通信するか」です。これは通常、PLCの場合は事前に解決されており、少量のマイクロコントローラーソリューションの場合はより多くの問題があります。

非常にカスタムソリューションが保証されている場所にマイクロコントローラーが実装されているのを見てきました（ただし、通常はベンダープロジェクトとしてのみ実装され、ベンダーによってサポートされています）。理由は通常、実行速度、またはハードウェアとコードを非常に近くに配置する必要性に関連しています（通信遅延の可能性や、重要なプロセスを他の無関係なコードから分離する要件）

マイクロコントローラーはデバイスであり、PLCは機器です。あなたが無頓着な愛好家であるか、大量生産のメーカーであるならば、「終わりに」マイクロコントローラを使ってください。カスタマイズされた産業用ソリューションには、PLCが唯一の選択肢です。

どちらも同じ目標を達成できます。マイクロコントローラー駆動のシステムは安価かもしれませんが、Cコードでのプログラミングは大仕事です。C言語に精通するためには、大量のトレーニングが必要です。

私が仕事をしている分野では、MCUを使用してC ++プログラムと通信し、産業用バッテリー（200以上のAHバッテリー）の大きな整流器充電回路の電流と電圧を追跡および調整する領域があります。約100個の整流器があります。STDコントローラーとリレーカードを使用して古いAD-DAを見つけることはほとんど不可能です。これらのボードが悪くなったらそれだけです。

そのため、現在、すべてをPLCのコンパクトまたは制御logixラインのアレンブラッドリーラインにアップグレードしています。彼らは高価ですか？はい。C ++を知っているプログラマーを雇うのは高価ですか？はい。RS Linx / Logixを使用すると、会社の準備が整っている複数の人々が、そのソフトウェアを使用してプログラムを作成/編集できます。それをサポートと拡張の量と組み合わせると、PLCを使用する方が高速で費用対効果が高くなります。

言及する価値のあるもう1つの要素は、製品のライフサイクルです。通常、PLCのサポートは長年にわたって利用可能です。1985年と1987年のテキサスインスツルメンツのPLCを引き続きサポートしています。この段階では、産業用修理センターまたはeBayでスペアを入手でき、価格が高くなっています。

30年以内に（お気に入りのマイクロを挿入して）実行するための交換用のチップ、ボードなどを見つけてみてください。

私は上記の答えが好きで、私もチップを入れるべきだと思った。PLC vsマイクロコントローラーも、規模とコストに関係しています。たとえば、洗濯機をPLCで非常に迅速にプログラムできます。しかし、その場合、洗濯機はPLCの価格を相殺するのにかかる費用の3倍の費用がかかります。したがって、1つのプログラムで100,000回複製されるマイクロコントローラーを設計します。そのためのエンジニアリングコストは高くなりますが、100,000ユニット以上は非常に低く、機器の低コストです。

または、マイクロコントローラーで発電所全体をプログラムすることもできます。ただし、（上記の回答の多くと一緒に）、プログラミングに20倍の時間を費やし、デバッグにさらに20倍の時間を費やす可能性があります-ハードウェアコストは低くなりますが、エンジニアは高価で、特に良いものです。または、より高いハードウェアコストでPLCを使用することもできますが、それをプログラミングする時間ははるかに短く、結果としてエンジニアリングコストが低くなります。

また、BACnet、Modbus、CIP、およびイーサネットHMIドライバーをマイクロコントローラーにプログラムしなければならない人にはなりたくないことに注意してください。Plcsは、数枚の追加カードと数時間の構成でそれを実行できます。

他の素晴らしい答えの中で、一言で言えば：標準化です。

標準ハードウェア、標準通信、標準開発IDE、標準言語。

異なるブランドは異なるフレーバーを提供しますが、一般的に、PLCのブランドを1つ学習すると、ブランドの切り替えは技術的なライセンスというよりもライセンスの負担になります。

プログラミングおよび電気パラメーターの標準では、マイクロコントローラーの代わりにPLCを使用することが適切です。

マイクロコントローラーは、自動車用や医療用など、特に低電力で小型の製品を扱うときに使用されます。そこではPLCを使用しません。

ただし、バッジ、切断などのマシンを扱う場合は、PLCを簡単に使用できます。

さらに、PLCは組み込みチップの標準化されたアプリケーションです。

plcのプログラミング言語は非常に簡単でユーザーフレンドリーであり、plcで使用される拡張ポートもマイクロコントローラーと比較して多く、これらのすべての理由により、主に「ピンが破損している場合はトラブルシューティングがより困難です」産業はマイクロコントローラーの代わりにplcを使用します。いくつかありますが、これらは産業で直面する主な問題です

私は長年にわたってPLCを構築して使用してきました。WiFi PLCのようなマイクロの価格が49ドルになり、ホットケーキのように売れるようになったため、市場が収束することをお勧めします。

PLCメーカーは価格圧力を感じています。

Siemens Logoのような新しいコスト効率の良いPLCSは、単純なアプリケーションにより適しています。

市場に出回っているのは、ラダーロジックの代わりにArduinoを使用するPLCです。そこにドルのための多くのビッグバン。PLCのキックスターターを検索

-マーティン

簡単な答えは、常にPLCを使用することです。。。。ただし、アプリケーションのコスト、サイズ、複雑さなどの要因のためにPLCが実行可能でない場合は、PLCがより堅牢で、産業環境（多くの機械的振動、高温、ほこりを伴うことを意味する） 、電気スパイクなど）、信頼性のテスト、標準的なプログラミング方法を使用して、スキルの低いエンジニアが変更などを行えるようにします。