工控设备 | 应用场景 | 技术特点 |
| 生产线 / 灌装线/流水线需要控制几十个机械臂协同、判断工件到位、管理夹具顺序和安全互锁。如:饮料灌装线的封盖、贴标、液位检测:大量计数和顺序控制。 | 要求毫秒级的快速响应(比如急停、限位触发后立即停机)。 逻辑以开关量+少量脉冲定位为主,编程直观(梯形图)。 环境恶劣(震动、粉尘、电磁干扰),PLC的工业可靠性远高于普通电脑。
|
| 炼化厂反应工段 / 电厂锅炉/水泥回转窑温度/压力群控、污水处理厂的曝气/加药全流程。如:一个石化反应釜,需要同时调节进料阀开度、加热器功率、冷却水流量,并控制压力、温度、液位等多个PID回路,全厂有上千个模拟量点。 | 连续过程控制,回路间强耦合,DCS内置丰富的PID及先进控制算法。 分布式架构:一个控制器故障不会导致全厂停车;冗余电源/网络/IO,保证数月不停机。 操作员站集中监控,历史趋势、报警管理、配方切换等功能是标配。 |
| 锂电池卷绕机 / 光伏串焊机/包装设备中的电子凸轮、多轴同步印刷机。如: 一台锂电池卷绕机,既要高速逻辑控制(切刀、夹爪),又要进行张力闭环PID、视觉检测(识别极片位置)、同时上传良率数据到MES系统。 | PLC的浮点运算和大数据处理能力弱,带视觉时往往需要额外工控机。 PAC单台设备就能运行多任务实时系统,同时做逻辑控制、运动控制、视觉、数据库通讯。 可用C/C++或LabVIEW编程,算法更灵活。 |
| 写字楼中央空调 / 智能照明/酒店客房温控器、停车场排风机定时控制。如:一栋高层办公楼,需要根据室内外温度、人流(红外传感器)自动调节风机盘管和水阀开度,并定时开关走廊灯光。 | 模拟量调节(如0-10V控制阀门),但控制逻辑简单(PI控制,不复杂),不需要PLC的强大功能。 DDC控制器通常直接安装在现场(空调机组旁),且支持楼宇专用协议(BACnet、Modbus RTU),易与楼宇自控系统(BAS)集成。 成本远低于DCS或大型PLC。 |
| 五轴加工中心 / 数控线切割 / 机激光切割机、3D打印机(低端用MCU,高端用CNC核心)。如:加工一个航空叶轮,需要X/Y/Z三个直线轴加两个旋转轴按照G代码联补运动,轨迹精度达到微米级,并且具备刀具补偿、反向间隙补偿等功能。 | 通用PLC做不到连续插补(直线、圆弧、样条曲线)和前瞻预处理。 CNC控制器内置了专门的运动控制芯片和数控系统(如Fanuc、Siemens 840D),直接解析G代码。 强实时性:高速切削时每毫秒输出多个脉冲给伺服驱动器。 |
| 机器视觉检测 / 产线数据服务器 / 产线数据采集与监视系统(SCADA)的服务器、自动驾驶测试数据记录仪。如:一个电子元件外观检测机,装有工业相机和光源,需要运行图像处理算法(如OpenCV、Halcon),识别划痕/缺件,并存储每件产品的记录。 | 图像处理需要强大的CPU/GPU算力,PLC无法胜任。 工控机就是加固的PC,可插多路相机采集卡、运行Windows/Linux,编程生态丰富(Python、C#)。 也常充当上位机,连接下位多个PLC/PAC,进行数据汇总和远程运维。 |
| 触摸屏操作台 / 手持操作面板 / 数控机床的MDI面板、产线每个工位的小触摸屏。如:在注塑机旁边,操作员需要看到当前温度、压力、模具位置,并可以设定参数、启停机、查看报警。 | 它不负责控制,专门提供人机交互。直接与PLC/PAC通讯,无需编程电脑。 适应工业环境(防水、防油、抗干扰),有物理急停按钮。 通常集成配方存储、数据趋势图、事件记录功能。 |