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什么是PLC?单片机和PLC有什么差异?_单片机_措辞

少女玫瑰心 2024-08-22 09:35:34 0

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PLC

PLC (Programmable Logic Controller) 是可编程逻辑掌握器,专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置,它采取一类可编程的存储器,用于其内部存储程序、实行逻辑运算、顺序掌握、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或仿照式输入/输出掌握各种类型的机器或生产过程。
是工业掌握的核心部分。

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单片机

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(图片来自网络侵删)

单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采取超大规模集成电路技能把具有数据处理能力的中心处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、仿照多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型打算机系统,在各个领域广泛运用。

诸如手机、汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的掌握等,都可见到单片机的身影。
单片机的特点是编程、掩护相对繁芜,编程办法常用C措辞或者汇编措辞,本钱较低,I/O接口相对有限。

PLC与单片机的差异

PLC是运用单片机构成的比较成熟的掌握系统,是已经调试成熟稳定的单片机运用系统的产品,有较强的通用性。
单片机可以构成各种各样的运用系统,利用范围更广,但单就“单片机”而言,它只是一种集成电路,还必须与其它元器件及软件构成系统才能运用。
从工程的利用来看,对单项工程或重复数极少的项目,采取PLC快捷方便,成功率高,可靠性好,但本钱较高。
对付量大的配套项目,采取单片机系统具有本钱低、效益高的优点,但这要有相称的研发力量和行业履历才能使系统稳定。

从实质上说,PLC实在便是一套已经做好的单片机(单片机范围很广泛)系统。
  

PLC的特点

PLC广泛利用梯形图代替打算机措辞,对编程有一定的上风。
你可以把梯形图理解成是与汇编等打算器措辞一样,是一种编程措辞,只是利用范围不同。
而且常日做法是由PLC软件把你的梯形图转换成C或汇编措辞(由PLC所利用的CPU决定),然后利用汇编或C编译系统编译成机器码。
PLC运行的只是机器码而已,梯形图只是让利用者更加随意马虎利用而已。

如所说,MCS-51单片机也可以用于PLC制作,只是8位CPU在一些高等运用如:大量运算(包括浮点运算)、嵌入式系统(现在UCOS也能移植到MCS-51)等,有些力不从心而已。
不过加上DSP就已经能知足一样平常哀求了,而且同样利用梯形图编程,我们可把梯形图转化为C51再利用KEIL的C51进行编译。
不难创造不同型号的PLC会选用不同的CPU,实在也解释PLC便是一套已经做好的单片机系统。
  

这样一看PLC实在并不神秘,不少PLC是很大略的,其内部的CPU除了速率快之外,其他功能还不如普通的单片机。
常日PLC采取16位或32位的CPU,带1或2个的串行通道与外界通讯,内部有一个定时器即可,若要提高可靠性再加一个看家狗定时器问题就办理了。
  

其余,PLC的关键技能在于其内部固化了一个能阐明梯形图措辞的程序及赞助通讯程序,梯形图措辞的阐明程序的效率决定了PLC的性能,通讯程序决定了PLC与外界交流信息的难易。
对付大略的运用,常日以独立掌握器的办法运作,不需与外界交流信息,只需内部固化有能阐明梯形图措辞的程序即可。

实际上,设计PLC的紧张事情便是开拓阐明梯形图措辞的程序。
现在的单片机完备可以取代PLC。
以前的单片机由于稳定性和抗电磁滋扰能力比较的弱和PLC是没有办法比较的,现在的单片机已经做到了高稳定性和很强的抗滋扰能力在某些领域已经实现了更换。

单片机可以取代PLC吗?

有人说这是个伪问题,单片机是元器件,PLC是由元器件以及弘大的软件构成的系统,两者在这一方面没有可比性 —— 大多PLC的掌握芯片实际上便是单片机,也便是说可以将PLC算作是单片机的二次开拓。
单论工业防护等级,单片机的稳定性和可靠性能根本比不了PLC这种IP67类的产品( IP为标记字母,第一标记数字表示打仗保护和外来物保护等级,第二标记数字表示防水保护等级)。
而且就PLC这种能应对工业恶劣环境的产品还开拓出一套冗余系统。

I/O功能

单片机的I/O点实在有限,而反不雅观PLC呢?针对不同的现场旗子暗记,均有相应的I/O点可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或掌握阀等)直接连接,并通过总线与CPU主板连接。
工业里险些任意一条生产线,都有上百乃至上千I/O点,就这点单片机完备无法比拟。

开拓周期

PLC的品牌多达200多种,险些每个品牌都有不同编程软件,而且都在不断完善自己的编程软件,使之能够越来越大略的做事于电气工程师,而各种程序块也是越来越方便人性化的任意去调用,比如PID模块、运动掌握模块等,大大减轻了工程师的开拓压力也缩短了开拓周期。

那单片机要如何实现?没有现成的模块利用,那就只能开拓,那么做过非标自动扮装备的工程师都会碰着工期不敷问题。
PLC这种高度集成化模块化的产品在达到知足设备所需的开拓周期,在工期面前也是抓襟见肘,更不用说犹如白纸一张的单片机。

通信间隔

现在大多数流水线是要跨区域整合与监视的,所用的通讯办法多为以太网加中继器,或者直接走民用宽带光纤,所用的东西到末了很可能是用的便是微软的IE浏览器,很明显PLC是有RJ-45接口,纵然本体没有RJ-45也可以配备以太网模块,可单片机搭载的PCB板能加上这个接口然后开拓出以太网通信吗?开拓须要多久?

编程措辞

这点对单片机来讲是一个上风,同时也是一个劣势。
上面提到PLC的品牌有两百多种,编程软件更多,只管大多数PLC的编程措辞都大同小异,但是每打仗一款不同品牌的PLC,电气工程师就要从PLC的硬件参数、软元件、编程软件等等各个方面从头理解一次才能利用的得心应手。
而单片机的编程措辞用的是C措辞或者汇编措辞,这对付任何单片机都是通用的。
换句话说,学会C措辞或者汇编措辞,便可以运用任何单片机开拓想要的功能(条件是要有干系的电工电子学根本)。

但话又说回来,电气工程师不是电子工程师,他们的事情不是单单考虑单片机如何驱动继电器来掌握机床的,乃至有的电气工程师都不会C措辞、汇编措辞之类的MCU开拓措辞。
近些年,IEC-61131-3标准的推广,越来越多的PLC支持多种编程措辞,如类似C措辞的ST措辞,类似电路图的CFC措辞。
这种便利的功能是传统单片机开拓环境真的无法实现。

在工业掌握领域,PLC霸占绝对上风,就目前形势(单片机的功能、稳定性、易用性、编程及掩护等)来看,单片机取代PLC那将是一项不可能完成,或者说期限趋向于无穷的艰巨任务。

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