PIC

Ein PIC ist ein kleiner, einteiliger Rechner, der Maschinen, Sensoren und andere Peripheriegeräte steuert. Das Akronym steht für Peripheral Interface Controller, wobei die moderne Industrie diese Bauelemente oft Mikrokontroller nennt. PICs enthalten einen Prozessor, Speicher und Ein- und Ausgänge auf einem einzigen integrierten Schaltkreis, was sie kostengünstig direkt in Geräte einzubauen ermöglicht, anstatt separate Steuerplatinen zu benötigen.

PICs gibt es in verschiedenen Größen und Leistungsklassen. Die kleinsten Gehäuse haben 6 oder 8 Anschlüsse und kosten einige wenige Euro; sie übernehmen einfache Logikfunktionen wie das Schalten eines Relais oder das Abfragen eines Schalters. Größere Varianten mit 40 oder 80 Anschlüssen bieten mehr Speicher, mehr Ein- und Ausgänge und integrierte Peripherie wie Analog-Digital-Wandler, Timer und serielle Kommunikationshardware. Zu den gängigen Herstellern gehört Microchip, das die PIC-Marke und die Produktfamilie besitzt, sowie Konkurrenten, die pinkompatible oder funktional gleichwertige Bauelemente fertigen.

Wo PICs in industriellen Geräten eingesetzt werden

Ein PIC sitzt typischerweise in der untersten Steuerebene: Er erfasst Schalter und analoge Sensoren, vergleicht Messwerte gegen Schwellwerte oder Firmware-Logik und steuert Ausgänge wie Motorschütze, Magnetventile oder Warnleuchten an. Ein größerer Industriecontroller kann mit mehreren PICs über serielle Leitungen kommunizieren, oder ein PIC arbeitet in einer einfachen Maschine eigenständig. Sie sind kostenwirksam bei der Hochvolumenproduktion, weil der Chip selbst preiswert ist und nur wenige passive Bauelemente zum Betrieb benötigt.

Die Programmierung eines PIC erfordert spezielle Software: entweder Assemblersprache oder eine höherwertige Sprache, die zum Befehlssatz des PIC kompiliert wird. Häufige Probleme sind Firmware-Fehler, die unter Grenzbedingungen zu unerwarteten Ausgaben führen, Watchdog-Timeouts, wenn der Prozessor hängenbleibt, und Störfestigkeitsprobleme, wenn PICs in der Nähe von Motoren oder Schweißanlagen arbeiten. Der kleine Speicher im Chip, typischerweise einige Kilobyte, begrenzt die Komplexität eines einzelnen Programms.

Der Begriff Peripheral Interface Controller geht auf eine ältere Namensgebung aus den 1980er Jahren zurück, als solche Bauelemente in erster Linie als Helfer größerer Computer galten. Heute arbeiten PICs oft als Hauptsteuerung in einer Maschine, aber der Name ist haften geblieben. Ihre Einfachheit, niedriger Preis und breite Verfügbarkeit haben sie zum Standard in allem vom Verkaufsautomaten über industrielle Pumpensteuerungen bis hin zu Haushaltsgeräten gemacht.