[gtranslate]

Menguasai Panel PLC: Panduan Membaca Gambarajah Pendawaian

Ketahui cara Raspberry Pi mengubah pengawal logik boleh atur cara dan maksudnya untuk automasi industri.

Jadual Kandungan

Apakah PLC dan Bagaimana Ia Berfungsi?

Pengawal Logik Boleh Aturcara (PLC) ialah komputer khusus yang digunakan dalam automasi industri untuk mengawal mesin dan proses. Mereka memantau input, membuat keputusan berdasarkan program mereka, dan mengawal output untuk mengautomasikan tugas. PLC direka untuk aplikasi perindustrian, yang mampu menahan keadaan yang teruk seperti suhu melampau, bunyi elektrik dan getaran mekanikal.

Di tengah-tengah PLC ialah pemproses atau CPU khusus yang melaksanakan program PLC, biasanya ditulis dalam logik tangga, bahasa pengaturcaraan grafik yang menyerupai rajah logik geganti elektrik. Ini memudahkan jurutera yang biasa dengan sistem kawalan elektrik untuk memprogram dan menyelenggara PLC. PLC direka untuk berjalan secara berterusan, selalunya selama bertahun-tahun tanpa kegagalan.

Komponen PLC termasuk:

  • Bekalan Kuasa: Menyediakan kuasa yang diperlukan kepada sistem.
  • CPU (Unit Pemprosesan Pusat): Otak PLC, melaksanakan arahan kawalan.
  • Modul Input dan Output: Antara muka untuk penderia (input) dan penggerak (output).

PLC adalah penting kepada sistem kawalan industri, mengendalikan tugas kawalan proses yang kompleks dengan kebolehpercayaan dan ketepatan.

Memperkenalkan Raspberry Pi: Revolusi Komputer Papan Tunggal

Raspberry Pi ialah komputer papan tunggal bersaiz kad kredit berkos rendah yang dibangunkan untuk mempromosikan pendidikan sains komputer. Dikuasakan oleh sistem pengendalian Linux, ia menawarkan fleksibiliti dan kemudahan penggunaan. Dengan mikropemproses yang berkuasa dan berbilang pin GPIO (Input/Output Tujuan Umum), Raspberry Pi telah menjadi kegemaran di kalangan penggemar dan profesional. Ciri utama Raspberry Pi 4 termasuk:
  • Pemproses: CPU 1.5GHz empat teras.
  • Ingatan: Sehingga 8GB RAM.
  • Ketersambungan: Wi-Fi dwijalur, Bluetooth 5.0 dan port Ethernet.
  • Antara muka: Port USB, output HDMI dan antara muka kamera.
Keupayaan Raspberry Pi untuk antara muka dengan penderia dan penggerak menjadikannya sesuai untuk pelbagai projek, daripada automasi rumah mudah kepada aplikasi kawalan yang lebih kompleks.

Bolehkah Raspberry Pi Menggantikan PLC dalam Sistem Kawalan Perindustrian?

Soalan ini telah mencetuskan perdebatan besar dalam komuniti automasi. Untuk menilai sama ada Raspberry Pi boleh menggantikan PLC dalam sistem kawalan perindustrian, kita perlu mempertimbangkan beberapa faktor.

PLC direka khusus untuk aplikasi industri, menawarkan keteguhan, kebolehpercayaan dan prestasi masa nyata. Mereka mengendalikan keadaan persekitaran yang melampau dan dibina untuk aplikasi kritikal di mana kegagalan bukan pilihan.

Raspberry Pi, walaupun berkuasa, adalah peranti gred pengguna yang pada asalnya tidak bertujuan untuk kegunaan industri. Ia tidak mempunyai perkakasan dan perisian lasak yang direka untuk menahan persekitaran perindustrian yang keras. Pergantungan Raspberry Pi pada sistem pengendalian boleh memperkenalkan kependaman dan ketidakpastian, yang tidak boleh diterima dalam banyak senario automasi industri.

Selain itu, PLC memproses input dan output 60 kali sesaat atau lebih cepat, memastikan tindak balas tepat pada masanya terhadap keadaan yang berubah-ubah. Raspberry Pi mungkin bergelut untuk memenuhi keperluan masa nyata ini kerana sifat tujuan umumnya.

PLC lwn Raspberry Pi: Analisis Perbandingan

Apabila membandingkan PLC vs Raspberry Pi, beberapa perbezaan utama muncul:

CiriPLCRaspberry Pi
Tujuan Reka BentukAutomasi industriProjek pendidikan dan hobi
KebolehpercayaanTinggi, direka untuk keadaan yang sukarSederhana, bukan gred industri
Bahasa PengaturcaraanLogik tangga, mudah untuk juruteraPython, memerlukan kemahiran pengekodan
Prestasi Masa NyataOperasi masa nyataTidak dijamin
kosKos pendahuluan yang lebih tinggiKos pendahuluan yang lebih rendah
Input/OutputModul I/O industri terbina dalamMemerlukan modul tambahan
PenyelenggaraanDisokong oleh pengeluar PLCSokongan komuniti

Penyelidikan menunjukkan bahawa walaupun PLC gred industri yang tersedia secara komersial mempunyai kos pendahuluan yang lebih tinggi daripada sistem yang dibina daripada elektronik pengguna, seperti Raspberry Pi, pelaburan tambahan yang diperlukan untuk menjadikan elektronik pengguna sesuai untuk aplikasi perindustrian—seperti menambahkan perkakasan dan perisian khusus misi yang penting. —boleh mengurangkan atau menghapuskan kelebihan kos awal.

Ini bermakna walaupun Raspberry Pi mungkin lebih murah pada mulanya, perbelanjaan untuk menjadikannya sedia industri mungkin merapatkan jurang kos.

Menggunakan Raspberry Pi untuk Kawalan Logik Boleh Aturcara

Menggunakan Raspberry Pi sebagai Pengawal Logik Boleh Aturcara melibatkan pengaturcaraan untuk melaksanakan tugas kawalan yang biasanya dikendalikan oleh PLC. Projek seperti Projek OpenPLC menyediakan platform sumber terbuka untuk tujuan ini.

Untuk menggunakan Raspberry Pi sebagai PLC, anda perlu:

  1. Pasang Sistem Operasi: Gunakan pengedaran Linux seperti Raspbian.
  2. Sediakan Persekitaran Pengaturcaraan: Pasang perpustakaan dan alatan yang diperlukan, seperti Python atau persekitaran pengaturcaraan logik tangga.
  3. Tambah Antara Muka Input dan Output: Gunakan modul seperti papan geganti untuk menyambungkan penderia dan penggerak.
  4. Membangunkan Program Kawalan: Tulis kod untuk mengendalikan input, memproses data dan mengawal output.
  5. Memastikan Keserasian Industri: Laksanakan langkah untuk melindungi daripada bunyi elektrik, suhu yang melampau dan tekanan mekanikal.

Walau bagaimanapun, pendekatan ini memerlukan perkakasan dan perisian khusus misi yang penting untuk memastikan kebolehpercayaan. Pengguna mesti menyepadukan perkakasan dan perisian dengan betul, yang boleh menjadi rumit dan memakan masa.

Cara Memprogramkan Raspberry Pi untuk Aplikasi Kawalan Perindustrian

Memprogramkan Raspberry Pi untuk aplikasi kawalan industri melibatkan beberapa langkah:

  • Persediaan Perkakasan: Sambungkan Raspberry Pi kepada penderia (input) dan penggerak (output) menggunakan modul yang sesuai.
  • Pemasangan Perisian: Pasang persekitaran pengaturcaraan yang sesuai, seperti Python dengan perpustakaan GPIO atau perisian kawalan khusus.
  • Membangunkan Program: Tulis logik kawalan, memastikan ia memenuhi keperluan masa nyata aplikasi anda.
  • Menguji: Uji sistem dengan teliti dalam pelbagai keadaan untuk memastikan kebolehpercayaan.
  • Kerahan: Pasang Raspberry Pi dalam persekitaran yang melindunginya daripada bahaya industri.

Isyarat analog mungkin memerlukan perkakasan tambahan seperti ADC (Penukar Analog-ke-Digital) untuk Raspberry Pi memprosesnya. Selain itu, pertimbangkan untuk menggunakan protokol komunikasi industri seperti Ethernet untuk sambungan rangkaian.

Mengintegrasikan Arduino dengan Raspberry Pi dan PLC

Papan Arduino ialah platform mikropengawal yang popular di kalangan penggemar kerana kesederhanaan dan kemudahan penggunaannya. Mengintegrasikan Arduino dengan Raspberry Pi dan PLC boleh mencipta sistem hibrid yang berkuasa.

  • Arduino dan Raspberry Pi: Arduino mengendalikan tugas kawalan masa nyata, manakala Raspberry Pi menguruskan pemprosesan data dan komunikasi rangkaian.
  • Antara muka dengan PLC: Gunakan protokol komunikasi untuk menyambungkan sistem hibrid kepada PLC sedia ada, mempertingkatkan fungsi tanpa menggantikan sistem yang telah terbukti.

Gabungan ini memanfaatkan kekuatan setiap platform tetapi mungkin tidak sesuai untuk aplikasi kritikal tanpa ujian dan pengesahan yang ketara.

Adakah Raspberry Pis Sesuai untuk Aplikasi Kritikal?

Dalam aplikasi kritikal di mana keselamatan dan kebolehpercayaan adalah yang terpenting, PLC selalunya menjadi pilihan pilihan. Raspberry Pis tidak direka bentuk untuk persekitaran sedemikian dan mungkin kekurangan pensijilan dan keteguhan yang diperlukan.

Pilihan buat sendiri boleh menjimatkan kos tetapi memerlukan perhatian yang cukup untuk menyepadukan perkakasan dan perisian dengan betul. Risiko kegagalan dalam aplikasi kritikal mungkin melebihi faedah kos menggunakan Raspberry Pi berbanding PLC tradisional.

PLC dan Raspberry Pi: Merapatkan Jurang dalam Automasi Perindustrian

Menggabungkan PLC dan Raspberry Pi boleh menawarkan yang terbaik dari kedua-dua dunia:

  • PLC: Mengendalikan kawalan masa nyata dengan kebolehpercayaan yang terbukti.
  • Raspberry Pi: Mengurus analisis data, antara muka pengguna dan ketersambungan rangkaian.

Sebagai contoh, PLC boleh mengawal pemanas air, mengekalkan suhu alur keluar tertentu menggunakan logik tangga tradisional. Raspberry Pi boleh mengumpul data daripada PLC, memvisualisasikan prestasi dan menghantar makluman jika anomali dikesan.

Penyepaduan ini membolehkan ciri lanjutan tanpa menjejaskan kebolehpercayaan.

Masa Depan Kawalan Perindustrian: Adakah Raspberry Pi Akan Mengambil Alih PLC?

Rangkaian pilihan platform automasi adalah yang paling hebat yang pernah ada, menawarkan kemungkinan baharu untuk kawalan industri. Walau bagaimanapun, Raspberry Pi tidak mungkin menggantikan sepenuhnya PLC dalam masa terdekat.

Pengguna mesti menyelidik dengan teliti dan memilih dengan teliti untuk mendapatkan hasil yang terbaik. Faktor yang perlu dipertimbangkan termasuk:

  • Keperluan Permohonan: Kebolehpercayaan, prestasi masa nyata, keadaan persekitaran.
  • kos: Jumlah kos pemilikan, termasuk risiko penyelenggaraan dan masa henti.
  • Sokongan dan Penyelenggaraan: Ketersediaan alat ganti, sokongan teknikal dan dokumentasi.

PLC akan terus menjadi tulang belakang automasi industri, tetapi Raspberry Pi dan peranti serupa mungkin memainkan peranan sokongan.

Soalan Lazim

Bolehkah Raspberry Pi digunakan sebagai PLC?

Ya, Raspberry Pi boleh diprogramkan untuk melaksanakan beberapa fungsi PLC menggunakan antara muka perisian dan perkakasan yang sesuai. Projek seperti Projek OpenPLC mendayakan fungsi ini. Walau bagaimanapun, ia mungkin tidak menawarkan tahap kebolehpercayaan yang sama yang diperlukan untuk aplikasi industri.

Apakah bahasa pengaturcaraan yang digunakan untuk Raspberry Pi dan PLC?

Raspberry Pi biasanya menggunakan bahasa pengaturcaraan seperti Python, manakala PLC menggunakan pengaturcaraan logik tangga atau bahasa khusus lain yang direka untuk kawalan industri.

Adakah kos efektif untuk menggantikan PLC dengan Raspberry Pi?

Walaupun Raspberry Pi lebih murah di hadapan, menggantikan PLC mungkin memerlukan perkakasan dan perisian khusus misi yang ketara, mengimbangi penjimatan kos. Pertimbangan kebolehpercayaan dan penyelenggaraan boleh menjadikan PLC lebih kos efektif dalam jangka masa panjang.

Bolehkah Arduino disepadukan dengan Raspberry Pi untuk kawalan industri?

Ya, menyepadukan Arduino dengan Raspberry Pi boleh meningkatkan keupayaan kawalan. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi kawalan industri, persediaan ini mungkin tidak memenuhi piawaian yang diperlukan untuk kebolehpercayaan dan keselamatan.

Apakah batasan penggunaan Raspberry Pi dalam persekitaran perindustrian?

Raspberry Pi tidak direka untuk persekitaran industri. Ia mungkin kekurangan ciri seperti komponen gred industri, pengasingan elektrik terbina dalam dan rintangan kepada suhu melampau atau hingar elektrik.

Kuasakan projek anda dengan Omron, Mitsubishi, Schneider PLC yang baharu dan asli – dalam stok, sedia sekarang!

Kesimpulan

Walaupun Raspberry Pi menawarkan kemungkinan menarik dalam automasi, ia bukanlah pengganti langsung untuk PLC dalam tetapan industri. Untuk penghobi dan tujuan pendidikan, ia menyediakan platform yang berharga untuk pembelajaran dan percubaan.

Menggunakan pengawal Raspberry Pi dalam sistem pengeluaran memerlukan pertimbangan yang teliti terhadap kebolehpercayaan dan keselamatan. Kos produk gred industri yang tersedia secara komersial lebih mahal daripada sistem yang dibina daripada elektronik pengguna, tetapi ia memberikan keteguhan yang diperlukan untuk persekitaran industri.

Mencari PLC baharu yang asli untuk projek anda? Di Kwoco, kami menyimpan PLC terkini daripada jenama terkenal seperti Omron, Mitsubishi, dan Schneider. Beli dengan yakin—penghantaran pantas, kualiti terjamin! Beli Sekarang

Hubungi Kami

Cuma isi nama, alamat e-mel dan penerangan ringkas tentang pertanyaan anda dalam borang ini. Kami akan menghubungi anda dalam masa 24 jam.

Anda Juga Mungkin Mendapatkan Topik Ini Menarik

Minta Sebut Harga Cepat

*kami menghormati kerahsiaan anda dan semua maklumat dilindungi.