Relatywnie często pojawiają się wątpliwości co do różnic pomiędzy sterownikiem PLC a mikrokontrolerem. W tym artykule postanowiliśmy rozwiać wszelkie wątpliwości i w prosty sposób wyjaśnić, czym jest programowalny sterownik logiczny i mikrokontroler, a także wskazać podstawowe różnice pomiędzy nimi.
Co to są Sterowniki PLC?
Sterowniki PLC zbierają różnego rodzaju sygnały wytwarzane za pośrednictwem czujników, przycisków czy urządzeń pomiarowych. Następnie wykonują program napisany przez użytkownika w jednym z kilku języków programowania zgodnie z założeniami projektowymi, aby wygenerować sygnały wyjściowe. W jednym z naszych artykułów szczegółowo wyjaśniliśmy, co to jest sterownik PLC. Tam też możesz zgłębić swoją wiedzę na ten temat. Co istotne, sterownikiem PLC w stosunkowo łatwy sposób diagnozuje się błędy. Na jego wyświetlaczu dość często pokazuje się już pierwsza informacja, co może być z nim nie tak. Do sterownika można podłączyć dodatkowe moduły czy panele HMI.
Model sterownika Omron CPM1A-40CDR-A-V1 jest wyposażony w 24 wejścia oraz 16 wyjść przekaźnikowych. Jak widać na powyższej fotografii mikrokontrolery wchodzą w skład sterowników PLC. W tym sterowniku są 3 mikrokontrolery. Prawdopodobnie jeden z nich jest odpowiedzialny za złącze komunikacyjne, drugi za moduły rozszerzeń a ostatni znajduje się na spodzie płytki ze zdjęcia i odpowiada zapewne za wejścia i wyjścia w sterowniku.
Co to są mikrokontrolery?
Mikrokontroler (MCU, μC, uC ang. microcontroller), mikrokomputer jednoukładowy jest to scalony system mikroprocesorowy, układ cyfrowy, sekwencyjny i synchroniczny, który jest zrealizowany w postaci układu scalonego zawierającą jednostkę centralną (CPU), pamięć RAM FRAM, MRAM, ROM lub FLASH, a także wejścia-wyjścia. Cechują go następujące rzeczy:
- synchroniczne działanie rozkazy wykonywane po kolei,
- unikalność kodu maszynowego dla każdej rodziny mikrokontrolerów,
- wsparcie obsługi przerwań,
- każdy ma też własną architekturę, czyli to, jak jest zbudowany,
- stała szerokość szyny danych lub danych i adresów,
- do działania potrzebuje sygnału zegarowego,
- wejścia/wyjścia są zazwyczaj uniwersalne, czyli mogą pełnić różne funkcje.
Układ cyfrowy oznacza, że rozróżnia tylko stan niski lub wysoki napięcia. Przeciwieństwem są układy analogowe. Sekwencyjny, bo każdy nowy stan zależy od aktualnego wejścia oraz poprzedniego stanu. Synchroniczny natomiast to taki, który pracuje w rytmie sygnału zegarowego.
Na powyższym zdjęciu przedstawiono mikroprocesor ATmega 2560. Model tego mikroprocesora jest bardzo popularny i został wykorzystany np. w Arduino Mega 2560, z którym stosunkowo często można spotkać się podczas wykonywania domowych układów doświadczalnych czy tworzenia nawet drukarki 3D.
Sterownik PLC a mikrokontroler – różnice
Podstawową różnicą jest to, że są to całkowicie dwa różne typy urządzeń, lecz są one w stanie wykonywać podobne rzeczy, czyli czymś sterować. Oba te urządzenia różnią się od siebie językiem, w jakim są programowane. Mikrokontroler programuje się zazwyczaj w C, a sterowniki w jednym z kilku języków. Wśród nich znajdziemy język LD, który jest najprostszy do nauki. Dużą przewagą sterowników jest to, że są to gotowe urządzenia do podpięcia przykładowo styczników, czujników czy innego sterownika np. za pomocą przewodu Ethernet. Kolejną różnicą jest koszt obu tych urządzeń. Mikrokontrolery są bardzo tanie i z założenia stosuje je się w produkcji masowej, przykładowo do produkcji pralek czy telewizorów. Natomiast sterowniki PLC to urządzenia, których nie zastosujemy w pralce, ponieważ jej koszt mógłby znacząco się zwiększyć. Miejsce sterowników jest w szczególności w maszynach czy liniach produkcyjnych, których koszt sięga nawet milionów złotych.
