單片機和PLC之比較
要搞清楚單片機與PLC的異同，首先得明確什幺是單片機，什幺是PLC。對此，我們簡要回顧一下計算機的發(fā)展歷程也許有幫助，按計算機專家的原始定義，計算機系統(tǒng)由五大部分--即控制單元(CU)、算術(shù)運算單元(ALU)、存儲器(Memory)、輸入設(shè)備(Input)、輸出設(shè)備(Output)組成。早期計算機(晶體管的或集成電路的，不包括電子管的)的CU或ALU由一塊甚至多塊電路板組成，CU和ALU是分離的，隨著集成度的提高，CU和ALU合在一塊就組成了中央處理單元(CPU),接著將CPU集成到單塊集成電路中就產(chǎn)生MPU或MCU,出現(xiàn)了如Intel4004、8008、8080，8085、8086、8088、Z80等MPU。此后，MPU的發(fā)展產(chǎn)生了兩條分支，一支往高性能、高速度、大容量方向發(fā)展，典型芯片如：Intel80186、286、386、486、586、P2、P3、P4等，速度從4.7MHz到現(xiàn)在的3.2GHz。另一支則往多功能方向發(fā)展，將存儲器(ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASH ROM、SRAM等)、輸入/出接口(Timer/Counter、PWM、ADC/DAC、UART、IIC、SPI、RTC、PCA、FPGA等)全部集成在一塊集成電路中而成為SOC(System On a Chip)。依愚之見，這就是當(dāng)今廣泛應(yīng)用的單片計算機，簡稱單片機。這一分支可謂品種繁多，位寬從8位到32位，引腳數(shù)從6個到幾百個，工作頻率從幾十KHz到幾百MHz,體系結(jié)構(gòu)既有CISC也有RISC,數(shù)不勝數(shù)。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眾多的單片機等等。
至此，我們可以將計算機核心處理器的發(fā)展劃分為三個階段：板級的CPU、芯片級的MPU和SOC。
PLC是什幺呢?PLC的全稱是Programmable Logic Controller(可編過程控制器),剛引入國內(nèi)時，曾簡稱為PC。后來，IBM-PC獲得廣泛應(yīng)用，PC成了個人電腦的代名詞，才改為PLC。PLC還有另外的一個意思是Power Line Carrier(電力線載波)。
PLC是一種產(chǎn)品，但這種產(chǎn)品有點特別，在沒有下載控制程序之前，它不具備任何控制功能，也就是說，沒有應(yīng)用程序的PLC是毫無用處的。PLC實際上是專為工業(yè)環(huán)境使用的通用控制平臺，它必須進行二次開發(fā)才能完成最終控制目的，因此，它還需程序編輯/調(diào)試軟件的配合。
PLC是智能產(chǎn)品，它的核心控制器采用什幺方案呢?板級的CPU肯定是不能考慮的，MPU也要好幾塊集成電路構(gòu)成，以Z80 MPU為例，需要Z80MPU、PIO、CTC、SIO、EPROM、SRAM等，把這些集成電路安裝在一塊電路板上，這就是早期的單板計算機。這種方案體積太大，不適合現(xiàn)代要求。由此可見，PLC的核心控制器采用單片機是最合適的。
由此可得出結(jié)論：
1.PLC是建立在單片機之上的產(chǎn)品，單片機是一種集成電路，兩者不具有可比性。
2.單片機可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC是單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一個特例。
3.不同廠家的PLC有相同的工作原理，類似的功能和指標(biāo)，有一定的互換性，質(zhì)量有保證，編程軟件正朝標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進。這正是PLC獲得廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。而單片機應(yīng)用系統(tǒng)則是八仙過海，各顯神通，功能千差萬別，質(zhì)量參差不齊，學(xué)習(xí)、使用和維護都很困難。
最后，從工程的角度，談?wù)凱LC與單片機系統(tǒng)的選用;
1.對單項工程或重復(fù)數(shù)極少的項目，采用PLC方案是明智、快捷的途徑，成功率高，可*性好，手尾少，但成本較高。
2.對于量大的配套項目，采用單片機系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點，但這要有相當(dāng)?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗才蓯瓜低澄榷?、?地運行。最好的方法是單片機系統(tǒng)嵌入PLC的功能，這樣可大大簡化單片機系統(tǒng)的研制時間，性能得到保障，效益也就有保證。
PLC與單片機的區(qū)別
看到網(wǎng)友在討論PLC與單片機的區(qū)別,我也來瞎說幾句: PLC其實就是一套已經(jīng)做好的單片幾(單片機范圍很廣的喔)系統(tǒng).
PLC的梯形圖你可以理解成是與匯編等計算器語言一樣是一種編程語言,只是使用范圍不同!而且通常做法是由PLC軟件把你的梯形圖轉(zhuǎn)換成C或匯編語言(由PLC所使用的CPU決定),然后利用匯編或C編譯系統(tǒng)編譯成機器碼!PLC運行的只是幾器碼而已.梯形圖只是讓使用者更加容易使用而已.
同樣MCS-51單片機當(dāng)然也可以用于PLC制作,只是8位CPU在一些高級應(yīng)用如: 大量運算(包括浮點運算),嵌入式系統(tǒng)(現(xiàn)在UCOS也能移植到MCS-51)等,有些力不從心而已.我公司在使用的一套工業(yè)系統(tǒng)就是使用MCS-51單片機做的,不過加上DSP而已,已經(jīng)能滿足我們要求(我們設(shè)備速度較慢,而且邏輯控制為主,但是點數(shù)不少喔,128點I/O呢!!),而且同樣使用梯形圖編程,我們在把我們的梯形圖轉(zhuǎn)化為C51再利用KEIL的C51進行編譯.你沒有注意到不用型號的PLC會選用不同的CPU嗎!!
當(dāng)然也可以用單片機直接開發(fā)控制系統(tǒng),但是對開發(fā)者要求相當(dāng)高(不是一般水平可以勝任的),開發(fā)周期長,成本高(對于一些大型一點的體統(tǒng)你需要做實驗,印刷電路板就需要一筆相當(dāng)?shù)馁M用,你可以說你用仿真器,用實驗板來開發(fā),但是我要告訴你,那樣做你只是驗證了硬件與軟件的可行性,并不代表可以用在工業(yè)控制系統(tǒng),因為工業(yè)控制系統(tǒng)對抗干擾的要求非常高,穩(wěn)定第一,而不是性能第一,所以你的電路板設(shè)計必須不斷實驗,改進).當(dāng)你解決了上述問題,你就發(fā)現(xiàn)你已經(jīng)做了一臺PLC了,當(dāng)然如果需要別人能容易使用你還需要一套使用軟件,這樣你可以不需要把你的電路告訴別人(你也不可能告訴別人).
以上一些拙見,有說錯的地方請指正,可不要打我喔!也不要罵我喔!我只是想和大家討論一下而已!!!
許多人覺得PLC很神秘，其實PLC是很簡單的，其內(nèi)部的CPU除了速度快之外，其他功能還不如普通的單片機。通常PLC采用16位或32位的CPU，帶1或2個的串行通道與外界通訊，內(nèi)部有一個定時器即可，若要提高可*性再加一個看家狗定時器足夠。
PLC的關(guān)鍵技術(shù)在于其內(nèi)部固化了一個能解釋梯形圖語言的程序及輔助通訊程序，梯形圖語言的解釋程序的效率決定了PLC的性能，通訊程序決定了PLC與外界交換信息的難易。對于簡單的應(yīng)用，通常以獨立控制器的方式運作，不需與外界交換信息，只需內(nèi)部固化有能解釋梯形圖語言的程序即可。實際上，設(shè)計PLC的主要工作就是開發(fā)解釋梯形圖語言的程序。
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