这么多啰啰嗦嗦的回答,简单理解就是,现在单片机属于基础元件层次,还需要其它外围元件配合才能应用,而且软件开发难度大,专业要求高。而PLC、单板机等就是部件层次,软件开发难度和专业要求低得多,相比之下就可以降低智能设备的开发难度、缩短开发周期,提高可靠性,利于维护,降低成本,更利于开发高智能化设备。因此,采用单片机的自然就少得多。这就和电子工程师采用集成电路远多于分离元件是一个道理。
工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一,随着工业自动化控制领域的要求不断的提高,由于性价比的不理想随后在工业自动化控制领域并得不到推广。但是90年代后消费电子产品的大力发展又使单片机技术的发展迎来了第二次春天,因此单片机在消费电子产品领域找到了属于自己的一片天。
由于单片机在工业自动化控制领域后期性价比的原因和其它原因,于是工业自动化控制又重新以传统的继电器控制和模拟电动仪表控制两大方面入手,随后分别形成以逻辑控制、顺序控制见长的可编程逻辑控制器(PLC)和形成以常规控制见长的分散控制系统(DCS)。虽然上面所述的工业自动化控制两大控制系统貌似跟单片机分道扬镳,但是控制系统中所涉及的电子产品都离不开单片机,单片机其实就是个微型计算机。
工业自动化控制,从控制系统方面来看,它需要现场仪表、室内仪表、通讯设备、工业软件等相组合才能发挥控制系统的作用。现场仪表、室内仪表、通讯设备等要实现智能化、数字化那么单片机功不可没。因此工业自动化控制系统是一个庞大的组合体,需要设立专门的控制室,但是单片机其实就是各个仪器仪表、通讯设备等内部电路板中一个功能强大的中央处理器(芯片)。
从上述情况看,那么PLC、DCS跟单片机的不同之处就是系统和控制器的区别,但是控制系统包括单片机在内,它们之间的交集就是控制器。比如现场仪表变送器,检测出被测变量后通过信号分析处理、那么显示、远传、报警等功能的实现则需要单片机上场了。信号远传给控制系统后则系统的控制器接受信号后也要进行分析和处理然后再次发送指令给现场的执行器。
首先,纠正一点:并不是所有的工业设备都不用单片机控制,有一些设备是可以也正在用单片机控制。当然了,大部分的工业设备都用PLC。但是,现在PLC的核心一般还是单片机。
在我看来,工业设备不用单片机控制主要基于三点考虑:工业设备要控制大功率电器;工业设备现场环境干扰多,工业设备现场需要方便的编程调试。
一、单片机不适合控制大功率设备
单片机一般的工作电压是3~5V,同时单片机输出的信号也肯定是这个范围内了,这是典型的弱电信号,在复杂的工控环境中,一般都是强电信号,大电流、大功率的控制
二、单片机容易收到工业现场环境干扰
从第一条中我们知道,单片机在工业环境下很容易受影响,导致系统可靠性低。
工业控制过程要求的是安全第一,可靠性不好就不能保证安全,但是单片机的可靠性就没有plc高。
三、工业现场需要能够方便的调试
单片机开发又需要做很多底层的东西,并且程序一般固化在单片机内部,功能一旦确定不容易更改。而PLC采用梯形图语言编程,在现场就可编程操作。
更重要的是plc提供了很多现成的模块和功能,已经封装好了,使用的时候只需要进行简单的调用就可以了。
为什么工业设备都是不用单片机控制的?
答;我现在的公司的各种工业自动化设备都使用单片机,并且人机对话,数据通信十分方便。
现在的工业设备中应用单片机控制十分广泛。
单片机是将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名。通俗一点的说,就是把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、中断系统、定时器、计数器、以及I/0接口电路等主要微型机部件集成在一块芯片上。虽然单片机只是一个芯片,但是从组成和功能上来看,它已经具备有计算机系统的属性,为此俗称它为单片微型计算机SCMC(SingleChipMicroComputer),简称单片机。
单片机的发展历史并不长,但是单片机的发展速度非常快,单片机的种类现在有几百上千种,它从上世纪80年代初期1位→4位→8位→发展到16位→32位→发展到如今300M的高速单片机,集成度越来越高,功能越来越强,应用也越来越广泛。
这里需要说明的是,单片机的分类和应用领域。
①单片机的分类
按照控制应用的需要,单片机可以分为通用型和专用型两种类型。通用型单片机是一种基本芯片,它的内部资源比较丰富,性能比较全面并且是有性强,能够覆盖多种应用的需求。用户可以根据需要设计成各种不同应用的控制系统,即通用型单片机有一个再设计的过程。通过用户的进一步设计,才能组建成一个以通用单片机芯片为核心、再配备以其他的外部电路的应用控制系统。
②单片机的应用领域
1)工业自动化方面。工业生产的自动化,能够使工业系统处于一个最佳状态,提供经济效益,改善产品质量和减轻操作人员的劳动强度。所以,自动化技术已在机械、电子、电力、石油、化工、纺织、食品等轻重工业领域中得到广泛的应用。在工业自动化技术中,无论是过程控制技术、数据采集和测控技术,还是生产线上的机器人技术,都需要有单片机的参与。在工业自动化的领域中,机电一体化技术将发挥越来越重要的作用,在这种集机械,微电子和计算机技术于一体的综合技术中,单片机将发挥越来越大的作用。
2)仪器仪表方面。现代仪器仪表的自动化和智能化要求越来越高,对此最好使用单片机来实现。随着单片机的使用,又将加速仪器仪表向数字化、智能化、多功能化和柔性化方向的发展。而且,单片机的使用还有助于提高仪器仪表的精度和准确度,简化结构,减小体积及质量而便于携带和使用。并且具有降低成本,增强抗干扰能力,便于增加显示、报警和自诊断等功能。
以上为个人观点仅供参考。
知足常乐于上海2018.7.10