单片机PLC - 图文

PLC一：两者定义

和单片机

要搞清楚单片机与PLC的异同，首先得明确什么是单片机，什么是PLC。对此，我们简要回顾一下计算机的发展历程也许有帮助，按计算机专家的原始定义，计算机系统由五大部分--即控制单元（CPU）、算术运算单元（ALU）、存储器（Memory）、输入设备（Input）、输出设备（Output）组成。早期计算机（晶体管的或集成电路的，不包括电子管的）的CU或ALU由一块甚至多块电路板组成，CU和ALU是分离的，随着集成度的提高，CU和ALU合在一块就组成了中央处理单元（CPU）,接着将CPU集成到单块集成电路中就产生MPU或MCU,出现了如Intel4004、8008、8080，8085、8086、8088、Z80等MPU。此后，MPU的发展产生了两条分支，一支往高性能、高速度、大容量方向发展，典型芯片如：Intel80186、286、386、486、586、P2、P3、P4等，速度从4.7MHz到现在的3.2GHz。另一支则往多功能方向发展，将存储器(ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASH ROM、SRAM等)、输入/出接口（Timer/Counter、PWM、ADC/DAC、UART、IIC、SPI、RTC、PCA、FPGA等）全部集成在一块集成电路中而成为SOC（System On a Chip）。依愚之见，这就是当今广泛应用的单片计算机，简称单片机。这一分支可谓品种繁多，位宽从8位到32位，引脚数从6个到几百个，工作频率从几十KHz到几百MHz,体系结构既有CISC也有RISC,数不胜数。常用的有MCS-51系列、MCS-96系列、PIC系列、AVR系列、ARM7/9系列、TMS320系列、MSP430系列、MOTOROLA众多的单片机等等。 至此，我们可以将计算机核心处理器的发展划分为三个阶段：板级的CPU、芯片级的MPU和SOC。

PLC是什幺呢？PLC的全称是Programmable Logic Controller（可编过程控制器）,刚引入国内时，曾简称为PC。后来，IBM-PC获得广泛应用，PC成了个人电脑的代名词，才改为PLC。PLC还有另外的一个意思是Power Line Carrier(电力线载波)。 PLC是一种产品，但这种产品有点特别，在没有下载控制程序之前，它不具备任何控制功能，也就是说，没有应用程序的PLC是毫无用处的。PLC实际上是专为工业环境使用的通用控制平台，它必须进行二次开发才能完成最终控制目的，因此，它还需程序编辑/调试软件的配合。

PLC是智能产品，它的核心控制器采用什幺方案呢？板级的CPU肯定是不能考虑的，MPU也要好几块集成电路构成，以Z80 MPU为例，需要Z80MPU、PIO、CTC、SIO、EPROM、SRAM等，把这些集成电路安装在一块电路板上，这就是早期的单板计算机。这种方案体积太大，不适合现代要求。由此可见，PLC的核心控制器采用单片机是最合适的。 由此可得出结论：

1．PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性。 2．单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例。

3．不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。这正是PLC获得广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。

从工程的角度，谈谈PLC与单片机系统的选用；

1．对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC方案是明智、快捷的途径，成功率高，可靠性好，手尾少，但成本较高。

2．对于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行。这样就可延长了单片机系统的研制时间，性能也得花时间去得到保障。

当然也可以用单片机直接开发控制系统,但是对开发者要求相当高(不是一般水平可以胜任的),开发周期长,成本高(对于一些大型一点的体统你需要做实验,印刷电路板就需要一笔相当的费用,你可以说你用仿真器,用实验板来开发,但是那样做你只是验证了硬件与软件的可行性,并不代表可以用在工业控制系统,因为工业控制系统对抗干扰的要求非常高,稳定第一,而不是性能第一,所以你的电路板设计必须不断实验,改进).当你解决了上述问题,你就发现你已经做了一台PLC了。

用PLC方案是明智、快捷的途径，成功率高，可维护性好，手尾少，但成本较高。

PLC应用在控制精度要求高、控制规模较大、可靠性要求高、工厂等大中型企业中，单片机一般应用于成本小、规模小、单台小型设备上，PLC系统投资较大，而单片机投资较小

PLC的最大特点就是工业现场的适用性，尤其比较成熟的企业，如SIEMENS的产品，基本上相对故障率最低；外部接线简单明了，并且用专门的程序编辑器可以看到内部程序，进行修改，方便，主要用于大型自动化设备 单片机主要用于小型的设备，尤其是某种比较专业的电子设备。程序一次性拷入，无法改变，想要改变唯一的方法是重新换CPU。对于外围的设备控制较低，这是由于其内部电压较低的原因。

从维修的角度讲，更愿意修PLC，而不是单片机设备，PLC设备较为直观，而 单片机设备不是；PLC设备的资料比较容易找到，单片机却比较专门，很难从厂家找到。从回收利用来讲，PLC二手还有市场，电路板只能是废铁一块。 大家对单片机系统抱如此不信任的态度不是因为单片机不行，而是单片机的设计要求考虑的问题和对待问题所要采用的措施相当复杂，不是随便的一个电子工程师就能搞定的，国内企业为了降低所谓的成本，在80年代大量采用的单片机系统，但由于设计人员的经验问题，往往经常死机或者非常不可靠。 单片机

单片机只是一个芯片，全称为单片微型计算机，英文Microctroller。 它是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。可应用于各种领域。 PLC，英文Programmable logic Controller的缩写，即可编程逻辑控 制器。它是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子 装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储程序，执行逻 辑运算、顺序运算、定时、计数和算术操作等面向用户的指令，并通过 数字或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。

主要用于工业自动化等领域，大都采用梯形图编程，也可以用组态软件。 ////////////////////////////////////////////////////////////////// 单片机的特点

①优异的性价比 ②集成度高、体积小 ③控制功能强 ④低功耗、低电压 ⑤结构简化

⑥易构成各种规模的应用系统 PLC的特点 ①编程简单

②电磁干扰小，可靠性高 ③通用性好，维修简单 ④兼容性好，功能强

⑤使用方便：体积小、重量轻、便于安装 ⑥设计、施工和调试周期短 单片机与PLC的区别与联系

①PLC是建立在单片机上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性。

②单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例。

③不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进；而单片机应用系统则八仙过海，各显神通，功能千差万别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。

④单片机偏重于研发，需要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠的运行，而PLC偏重于应用。 控制器的通讯功能

本地通讯功能由文本显示器或触摸屏显示器与控制器之间通过RS485或RS232通讯协议进行串口通讯实现，通过对显示器的操作，可以访问机

组的各种参数，并能实现对机组的启停控制。

远程通讯功能可以连接上位机，通过RS485或RS232通讯协议进行串口通讯，在远地实现对机组的启停控制和参数访问。还可以实现多个机组的联网控制。

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