上位机什么意思,上位机和plc有啥区别

前言

之前写了一篇文章,关于上位机能不能代替PLC实现控制:

“上位机能不能代替PLC实现控制?”

这篇文章引发了很多小伙伴的讨论,我摘取几个比较典型的:

文武:上位机代替PLC主要解决实时性,稳定性

IMBA:我的理解是PLC是循环执行的,相当于上位机程序跑在一个定时器循环事件里。ob1,ob30,就像是上位机中不同的定时器循环中执行的程序,彼此独立,各自有一个线程。上位机里有线程锁的概念,PLC里不知道有没有。还有scl也可以像c# 一样编程。所有变量都写在fb里的static里,相当于c# 中类的字段。input,output相当于属性,在scl里手动和static变量连接。虽然PLC没继承,但是有多重背景数据块(相当于c#的单例模式)。其实几十年前就有上位机代替PLC控制的设备了。很多国外设备厂家,会在做上位机的时候把设备控制也做进去。PLC只有在非标项目用的多。

赵工:刚刚09年大学毕业,接触的第一个项目就差不多这个意思底层全部是用的ADAM模块接到上位机(组态王),逻辑全部写在上位机里的也用了10多年(我们公司在97 98年做的项目)还挺稳定的 貌似就是刷新速度有点慢,不过就皮带输煤线还是可以接受的。

巨忍:我的理解是做设备自动化控制方面,应多方面考虑,1.自己公司的资源2.设备的数量3,设备整体的控制要求4,交期5,全寿命周期,达到最优价值。传统继电器线路,单片机,PLC,上位机软件加板卡,数控系统等都可以实现设备控制,但侧重略有不同。比如PLC用逻辑控制,轴定位,模、数等方面有优势,单片机用于小设备,批量,仪器,检测类有优势,上位机加板卡用在轴定位,视觉,扫码,等对接附加功能的设备,数控系统当然多用在机床加工类,实现多轴插补、运动。

个人理解

首先,我个人认为上位机是可以替换PLC的,但并不一定可以代替全部PLC。

其实工业现场已经有很多这样的应用,尤其是在一些运动控制、机器视觉的项目里,在没有PLC的情况下,所有的逻辑都是在上位机来实现的。

可能有些小伙伴理解有误,其实我写那篇文章的目的,并不是说要使用上位机来代替PLC,这个我在文章里也说明了。

因为上位机的宗旨不是为了取代PLC,而且为了和PLC更多地融合,PLC发展这么长时间,事实证明,是一个非常成功的工业控制器。然而,PLC只是控制器的一种,是使用频率比较多,应用场合比较多,而且性价比比较高的一种,但这并意味着所有的项目必须要使用PLC,比如很多小型项目,可能自己做单片机的成本更低,运动控制视觉项目,可能采用运动控制卡的方式实现起来性价比更高。

没有一种技术可以代替所有。

其次,上位机并不意味着就是C#,也并不意味着就一定是Windows系统。

除了我们常规的PLC模块,还有一种称为软PLC。

这个其实倍福做的一直都是,后面西门子等其他大厂也一直在致力于做这样的产品。

软PLC也被称为软件控制器,它是一套软件系统,可以根据需要安装到不同的硬件环境中。其实就相当于把常规PLC的软件部分单独拿出来,适配到不同的硬件中,从而形成新的PLC。

因此,软PLC需要基于某种操作系统(比如Windows或Linux),它至少包括两个部分:编程开发环境和运行时(runtime),编程开发环境用于编写/编译/下载PLC程序;运行时将原操作系统改造成PLC实时环境,并运行用户下载的程序。

CODESYS是典型的软PLC,当然,西门子也有软PLC产品——SIMATIC S7-1500软件控制器。S7-1500软件控制器(软PLC)必须安装到西门子的工业计算机上,它是一套运行在Windows系统上的软件产品。准确来说,S7-1500软件控制器采用Hypervisor技术,将工业计算机的资源分成两部分,一部分用于运行Windows系统及其程序;另一部分用于运行软PLC。两者之间保留SIMATIC通信功能,但Windows系统及其程序无权访问软PLC的资源。

我认为,如果使用C#结合Windows系统,来代替PLC,最大的瓶颈在于实时性,而不是可行性,因为Windows操作系统本身是一个多用户多任务操作系统,并不是一个实时系统,但是如果我们不使用Windows系统呢,所以,未来,还有很多东西,值得我们去探索。

测试实时性

另外,还有小伙伴比较关心,上位机读取IO的实时性,借此机会,给大家测试一下,不同环境,不同配置电脑可能有所不同,测试结果仅供参考:

连续读取100次:

上位机代替PLC探讨及IO采集实时性测试

连续读取1000次:

上位机代替PLC探讨及IO采集实时性测试

连续读取10000次:

上位机代替PLC探讨及IO采集实时性测试

测试了很多次,基本上结果都是比较稳定的,单次读取大约在0.38ms,对于要求不是特别高的项目来说,一般是可以满足要求的。

本文地址:https://www.cknow.cn/archives/48206

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