一、PLC

什么是PLC：PLC就是可編程控制器，是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的基于用戶的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機器或過程。

PLC的結(jié)構(gòu)組成：PLC表面上看是一個硬件模塊，但其實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體；軟件是指它內(nèi)部運行的系統(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)。固件具備可升級的功能。

PLC的特點：

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

PLC的控制在于內(nèi)部CPU的計算，無需手動控制開關(guān)，物理損耗小（控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強、穩(wěn)定性好）；

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

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

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編程語言相對簡單，易于上手；設(shè)計、調(diào)試、周期短，便于維護；

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。其實就相當于把常規(guī)PLC的軟件部分單獨拿出來，適配到不同的硬件中，從而形成新的PLC。軟PLC就是在PC機的平臺上，在某種操作環(huán)境下（比如Windows或Linux），通過IEC61131-3標準的編程語言（共有5種編程方式：IL，ST，LD，F(xiàn)BD和SFC），用軟件來實現(xiàn)PLC的功能。

軟PLC的組成：軟PLC主要包含編程開發(fā)環(huán)境和運行時(runtime)兩部分。其中：編程開發(fā)環(huán)境用于編寫/編譯/下載PLC程序；運行時將原操作系統(tǒng)改造成PLC實時環(huán)境，并運行用戶下載的程序。

軟PLC的特點：

軟PLC系統(tǒng)具有較開放的硬件體系結(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語言標準，編程語言具備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的計算能力很強；

三、PLC/軟PLC的對比

軟PLC優(yōu)勢：

用戶可以自由選擇PLC硬件；

用戶可以獲得PC領(lǐng)域技術(shù)/價格優(yōu)勢，而不受某個硬PLC制造商本身專利技術(shù)的限制；

用戶可以少花錢但又很方便地與強有力的PC網(wǎng)絡(luò)相連；

用戶可以用他熟悉的編程語言編制程序；

對超過幾百點I/O的PLC系統(tǒng)來說，用戶可以節(jié)省投資費用。

軟PLC劣勢：

可靠性低，在復雜環(huán)境下易發(fā)生故障；

實時性差，在對現(xiàn)場信號作出及時和確定性響應方面不如傳統(tǒng)PLC。

四、Labviw

什么是Labviw：

Labviw是一種編程開發(fā)環(huán)境和運行系統(tǒng)和編程語言。相比于其他編程語言，Labviw采用的是圖形化編輯語言G編寫程序（一種用圖標代替文本行創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言）。

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

Labviw的特點：

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

具有豐富的庫函數(shù)和例子，對于大多數(shù)應用程序，用戶可以從例子中取得程序能架，便于提高開發(fā)速度；

采用面向?qū)ο蟮姆椒ê透拍睿欣谲浖拈_發(fā)和再利用；

內(nèi)建的編譯器在用戶編寫程序的同時就在后臺自動完成了編譯。因此用戶在編寫程序的過程中如果有語法錯誤，它會被立即顯示出來，降低編程錯誤率；

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

對象、框圖及其構(gòu)成的虛擬儀器在Windows. Windows XP、UNIX等多平臺之間和各種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中的動態(tài)鏈接庫ActiveX、MATLAB、.NET或C語言程序，以彌補自身的某些不足；

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

五、C#

什么是C#：C#是一種由C和C++衍生出來的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言、運行于.NET Framework和.NET Core(完全開源，跨平臺)之上的高級程序設(shè)計語言。

C#在自動化設(shè)備領(lǐng)域的常用開發(fā)環(huán)境及特點：

Winform開發(fā)環(huán)境：提供對最新windows系統(tǒng)特性的支持，且擁有大量的第三方類庫。全面支持各種開發(fā)技術(shù)。開發(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開發(fā)，擁有強大齊全的各種封裝好的成熟類庫。目前具有大范圍的應用群體。

WPF開發(fā)環(huán)境：WPF是在Winform的基礎(chǔ)上，重新使用新框架開發(fā)的應用程序編程平臺。對winform開發(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，同時可以使用高級的動畫和特效，對屏幕自適應比winform更好。wpf使用DirectX來繪制控件（使用顯卡繪制），winform使用GDI來繪制控件（使用CPU繪制），因此wpf現(xiàn)實效果好，且不會大量占用cpu。WPF是相對新的技術(shù)，應用群體范圍小于Winform。

C#在自動化設(shè)備控制的特點：可以滿足所有高級軟件功能開發(fā)。使用高級語言C#開發(fā)，開發(fā)效率高；對應的缺點：需要全新學習C#語言，以及電腦軟件開發(fā)概念以及圖形界面庫函數(shù)功能；

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

六、 PLC/Labviw/C# 的主要應用方向

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

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

C#特點是界面制作簡單快捷，相較于LABVIEW, C#的靈活性更強。運動控制卡，機器視覺，數(shù)據(jù)庫，通訊等自動化控制領(lǐng)域C#的應用比較多，在高精密的專機設(shè)備上，大都采用C#配運動控制卡和CCD視覺的控制系統(tǒng)。

編輯：黃飛

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