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工控知识

单片机与PLC区别

华运工控网(www.ic571.com)   发表时间:2010-09-09
要搞清楚单片机与PLC的异同,首先得明确什幺是单片机,什幺是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(CU)、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CUALU由一块甚至多块电路板组成,CUALU是分离的,随着集成度的提高,CUALU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MPUMCU,出现了如Intel400480088080808580868088Z80MPU。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:Intel80186286386486586P2P3P4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(ROMPROMEPROMEEPROMFLASH ROMSRAM)、输入/出接口(Timer/CounterPWMADC/DACUARTIICSPIRTCPCAFPGA等)全部集成在一块集成电路中而成为SOC。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MPUSOC
  PLC是什幺呢?PLC的全称是Programmable Logic Controller(可编程序控制器),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PLCPLC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Z80MPUPIOCTCSIOEPROMSRAM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。
  最后,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。最好的方法是单片机系统嵌入PLC的功能,这样可大大简化单片机系统的研制时间,性能得到保障,效益也就有保证。