一、PLC

什么是PLC：PLC就是可編程控制器，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的基于用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)器或過(guò)程。

PLC的結(jié)構(gòu)組成：PLC表面上看是一個(gè)硬件模塊，但其實(shí)它是硬件和軟件的集合體。硬件主要是指它的電路板、各種芯片及接口等實(shí)體；軟件是指它內(nèi)部運(yùn)行的系統(tǒng)程序(包括：操作系統(tǒng)及一些操作系統(tǒng)上層的系統(tǒng)軟件）。PLC的系統(tǒng)程序是出廠時(shí)固化在硬件內(nèi)部的，因此也被稱為固件(firmware)。固件具備可升級(jí)的功能。

PLC的特點(diǎn)：

PLC具備易于與工業(yè)控制系統(tǒng)集成、易于實(shí)現(xiàn)其預(yù)期功能的原則；

PLC的控制在于內(nèi)部CPU的計(jì)算，無(wú)需手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，物理?yè)p耗?。?a target="_blank">控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)、穩(wěn)定性好）；

PLC一般都集成有隔離保護(hù)模塊，可以在強(qiáng)干擾環(huán)境下正常運(yùn)轉(zhuǎn)（抗干擾能力強(qiáng)）；

PLC一般都采用性能冗余設(shè)計(jì)，可以在一定的超負(fù)荷狀態(tài)下正常工作（高負(fù)荷）；

PLC連線數(shù)量少，線路之間彼此干擾的概率小（產(chǎn)生干擾少）；

PLC編程語(yǔ)言相對(duì)簡(jiǎn)單，易于上手；設(shè)計(jì)、調(diào)試、周期短，便于維護(hù)；

二、軟PLC

什么是軟PLC：軟PLC也被稱為軟件控制器，它是一套軟件系統(tǒng)，可以根據(jù)需要安裝到不同的硬件環(huán)境中。其實(shí)就相當(dāng)于把常規(guī)PLC的軟件部分單獨(dú)拿出來(lái)，適配到不同的硬件中，從而形成新的PLC。軟PLC就是在PC機(jī)的平臺(tái)上，在某種操作環(huán)境下（比如Windows或Linux），通過(guò)IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程語(yǔ)言（共有5種編程方式：IL，ST，LD，F(xiàn)BD和SFC），用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC的功能。

軟PLC的組成：軟PLC主要包含編程開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行時(shí)(runtime)兩部分。其中：編程開(kāi)發(fā)環(huán)境用于編寫(xiě)/編譯/下載PLC程序；運(yùn)行時(shí)將原操作系統(tǒng)改造成PLC實(shí)時(shí)環(huán)境，并運(yùn)行用戶下載的程序。

軟PLC的特點(diǎn)：

軟PLC系統(tǒng)具有較開(kāi)放的硬件體系結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)需要自由選擇合適的硬件；

軟PLC技術(shù)是基于IEC61131-3語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，編程語(yǔ)言具備PLC的便捷性；

軟PLC具有很豐富的網(wǎng)絡(luò)化接口且相比于傳統(tǒng)PLC有更加豐富的指令集；

軟PLC的計(jì)算能力很強(qiáng)；

三、PLC/軟PLC的對(duì)比

軟PLC優(yōu)勢(shì)：

用戶可以自由選擇PLC硬件；

用戶可以獲得PC領(lǐng)域技術(shù)/價(jià)格優(yōu)勢(shì)，而不受某個(gè)硬PLC制造商本身專(zhuān)利技術(shù)的限制；

用戶可以少花錢(qián)但又很方便地與強(qiáng)有力的PC網(wǎng)絡(luò)相連；

用戶可以用他熟悉的編程語(yǔ)言編制程序；

對(duì)超過(guò)幾百點(diǎn)I/O的PLC系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，用戶可以節(jié)省投資費(fèi)用。

軟PLC劣勢(shì)：

可靠性低，在復(fù)雜環(huán)境下易發(fā)生故障；

實(shí)時(shí)性差，在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)作出及時(shí)和確定性響應(yīng)方面不如傳統(tǒng)PLC。

四、Labviw

什么是Labviw：

Labviw是一種編程開(kāi)發(fā)環(huán)境和運(yùn)行系統(tǒng)和編程語(yǔ)言。相比于其他編程語(yǔ)言，Labviw采用的是圖形化編輯語(yǔ)言G編寫(xiě)程序（一種用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語(yǔ)言）。

Labviw的核心概念是“軟件即是儀器”的虛擬儀器概念；主要應(yīng)用于電流，電壓，流量，電阻，電容，各種設(shè)備參數(shù)等需要測(cè)試的場(chǎng)合，與測(cè)試儀器連接較多，自帶很多儀器的驅(qū)動(dòng)，因此用來(lái)做測(cè)試程序也具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

Labviw的特點(diǎn)：

提供了豐富的圖形控件，并采用圖形化的編程方法，降低了對(duì)使用者編程經(jīng)驗(yàn)的要求；

具有豐富的庫(kù)函數(shù)和例子，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用程序，用戶可以從例子中取得程序能架，便于提高開(kāi)發(fā)速度；

采用面向?qū)ο蟮姆椒ê透拍?，有利于軟件的開(kāi)發(fā)和再利用；

內(nèi)建的編譯器在用戶編寫(xiě)程序的同時(shí)就在后臺(tái)自動(dòng)完成了編譯。因此用戶在編寫(xiě)程序的過(guò)程中如果有語(yǔ)法錯(cuò)誤，它會(huì)被立即顯示出來(lái)，降低編程錯(cuò)誤率；

由于采用數(shù)據(jù)流模型，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的多線程，能充分利用處理器/多處理器的處理能力；

對(duì)象、框圖及其構(gòu)成的虛擬儀器在Windows. Windows XP、UNIX等多平臺(tái)之間和各種PC及工作站間兼容，便于軟件移植；

具有比較完備的代碼接口，可調(diào)用Windows中的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)ActiveX、MATLAB、.NET或C語(yǔ)言程序，以彌補(bǔ)自身的某些不足；

支持TCP、UDP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大，可遙控分布在其他微機(jī)上的虛物儀器設(shè)備。

五、C#

什么是C#：C#是一種由C和C++衍生出來(lái)的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言、運(yùn)行于.NET Framework和.NET Core(完全開(kāi)源，跨平臺(tái))之上的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

C#在自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域的常用開(kāi)發(fā)環(huán)境及特點(diǎn)：

Winform開(kāi)發(fā)環(huán)境：提供對(duì)最新windows系統(tǒng)特性的支持，且擁有大量的第三方類(lèi)庫(kù)。全面支持各種開(kāi)發(fā)技術(shù)。開(kāi)發(fā)的程序?qū)indows所有系統(tǒng)都有非常好的兼容性和性能。屬于.net開(kāi)發(fā)，擁有強(qiáng)大齊全的各種封裝好的成熟類(lèi)庫(kù)。目前具有大范圍的應(yīng)用群體。

WPF開(kāi)發(fā)環(huán)境：WPF是在Winform的基礎(chǔ)上，重新使用新框架開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序編程平臺(tái)。對(duì)winform開(kāi)發(fā)完全兼容。wpf引入了全新的界面布局框架XAML，可以輕松的創(chuàng)建出豐富美觀的界面，同時(shí)可以使用高級(jí)的動(dòng)畫(huà)和特效，對(duì)屏幕自適應(yīng)比winform更好。wpf使用DirectX來(lái)繪制控件（使用顯卡繪制），winform使用GDI來(lái)繪制控件（使用CPU繪制），因此wpf現(xiàn)實(shí)效果好，且不會(huì)大量占用cpu。WPF是相對(duì)新的技術(shù)，應(yīng)用群體范圍小于Winform。

C#在自動(dòng)化設(shè)備控制的特點(diǎn)：可以滿足所有高級(jí)軟件功能開(kāi)發(fā)。使用高級(jí)語(yǔ)言C#開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)效率高；對(duì)應(yīng)的缺點(diǎn)：需要全新學(xué)習(xí)C#語(yǔ)言，以及電腦軟件開(kāi)發(fā)概念以及圖形界面庫(kù)函數(shù)功能；

相比C#的Labviw的優(yōu)劣勢(shì)：優(yōu)點(diǎn)：投入最少的精力即可學(xué)會(huì)，而且可以快速開(kāi)發(fā)出可用的上位機(jī)軟件；缺點(diǎn)：僅適合硬件特別相關(guān)的功能，不方便定制開(kāi)發(fā)常用軟件；

六、 PLC/Labviw/C# 的主要應(yīng)用方向

PLC主要是適用過(guò)程控制，應(yīng)用的領(lǐng)域大多是工廠的自動(dòng)化流水線系統(tǒng)，在分散控制方面PLC有優(yōu)勢(shì)，在大型自動(dòng)化線體中，用遠(yuǎn)程模塊或總線方式，就能把一條很長(zhǎng)的流水線串連起來(lái)。

LABVIEW 也稱’虛擬儀器’,主要應(yīng)用于電流，電壓，流量，電阻，電容，各種設(shè)備參數(shù)等需要測(cè)試的場(chǎng)合，與測(cè)試儀器連接較多，自帶很多儀器的驅(qū)動(dòng)，因此用來(lái)做測(cè)試程序也具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。相對(duì)而言LABVIEW的應(yīng)用更適用于測(cè)試系統(tǒng)；

C#特點(diǎn)是界面制作簡(jiǎn)單快捷，相較于LABVIEW, C#的靈活性更強(qiáng)。運(yùn)動(dòng)控制卡，機(jī)器視覺(jué)，數(shù)據(jù)庫(kù)，通訊等自動(dòng)化控制領(lǐng)域C#的應(yīng)用比較多，在高精密的專(zhuān)機(jī)設(shè)備上，大都采用C#配運(yùn)動(dòng)控制卡和CCD視覺(jué)的控制系統(tǒng)。

編輯：黃飛

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