單片機(jī)和PLC在工業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用,因為他們的特點的不同,所以他們的工作側(cè)重點也不同,下面就來看下,單片機(jī)和PLC在工業(yè)應(yīng)用中的相同點和不同點。
關(guān)于單片機(jī)
單片計算機(jī)是將電子計算機(jī)的基本環(huán)節(jié),如:CPU(又稱中央處理器,主要由運算器,控制器組成),存儲器,總線,輸入輸出接口等,采用集成電路技術(shù)集成在一片硅基片上.由于單片計算機(jī)體積很小(僅手指般大小),功能強(qiáng)(具有一個簡單計算機(jī)的功能),因而廣泛用于電子設(shè)備中作控制器之用.目前,大到導(dǎo)彈火箭國防尖端武器,小至電視機(jī)微波爐等現(xiàn)代家用電器,內(nèi)中都毫無例外地運用單片計算機(jī)作為控制器.因此,從控制的觀點,我們也常稱它為單片控制器.
單片微控制器的工作離不開軟件,即固化在存儲器中的已設(shè)計好的程序.所有帶單片微控制器的電子設(shè)備,它的工作原理當(dāng)然與具體設(shè)備有關(guān).但它的最基本的原理是一樣的,即:
1、從輸入接口接收來自外界的信息存入存儲器.
這些信息主要包括二部分:來自諸如溫度壓力等傳感器的信息;
來自人工干預(yù)的一些手動信息,如開關(guān)按鈕等操作.
2、單片微控制器中的CPU根椐程序?qū)斎氲臄?shù)椐進(jìn)行高速運算處理.
3、將運算處理的結(jié)果通過輸出接口送去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),如繼電器,電機(jī),燈泡等.
當(dāng)前這個過程不斷重復(fù)著,即系統(tǒng)中的微電腦不斷監(jiān)視著各種信息,并及時作出不同的處理使系統(tǒng)正常運行..
關(guān)于PLC
首先PLC是電子產(chǎn)品,在用戶看來用戶不必關(guān)心其內(nèi)部實現(xiàn),而只需自己關(guān)心自己的問題編程。其實質(zhì)是一個計算機(jī)產(chǎn)品,其實現(xiàn)有很多是單片機(jī)實現(xiàn)的,也有用嵌入系統(tǒng)實現(xiàn)的。PLC是建立在單片機(jī)之上的產(chǎn)品,單片機(jī)是一種可編程的集成芯片,換句話來說,PLC就是由單片機(jī)加上外圍電路做成的,單片機(jī)開發(fā)式底層開發(fā),比較麻煩,程序編寫用匯編或者C語言比如延時用單片機(jī)做程序,要從晶振來計算,而PLC就不一樣,個廠家都提供一個編程軟件,可以用梯形圖編程,延時只需在時間繼電器里送一個數(shù)字而已。
PLC目前大量地用單片機(jī)制成.可以說,PLC是單片機(jī)在繼電控制系統(tǒng)中的一種應(yīng)用.PLC所采用的梯形圖類似于繼電器線路圖,易于為廣大電氣工程技術(shù)人員所接受;
總結(jié)來說:
1、PLC是建立在單片機(jī)之上的產(chǎn)品,單片機(jī)是一種集成電路,兩者不具有可比性;
2、PLC更加適合于工業(yè)惡劣環(huán)境下使用使用比較穩(wěn)定而單片機(jī)的工作環(huán)境要高一些;
3、在程序語言上單片機(jī)多采用匯編語言,PLC采用梯形圖語言;
4、單片機(jī)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(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個特例;
5、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(jìn)。這正是PLC獲得廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。而單片機(jī)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(hù)都很困難。
最后,從工程的角度,談?wù)凱LC與單片機(jī)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,可塑性好,手尾少,但成本較高。
2.對于量大的配套項目,采用單片機(jī)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)驗才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可接地運行。最好的方法是單片機(jī)系統(tǒng)嵌入PLC的功能,這樣可大大簡化單片機(jī)系統(tǒng)的研制時間,性能得到保障,效益也就有保證。
大家對單片機(jī)系統(tǒng)抱不信任的態(tài)度不是因為單片機(jī)不行,而是單片機(jī)的設(shè)計要求考慮的問題和對待問題所要采用的措施相當(dāng)復(fù)雜,不是隨便的一個電子工程師就能搞定的,國內(nèi)企業(yè)為了降低所謂的成本,在80年代大量采用的單片機(jī)系統(tǒng),但由于設(shè)計人員的經(jīng)驗問題,往往經(jīng)常死機(jī)或者非常不可靠,這大大加深了大家的懷疑,這和單片機(jī)技術(shù)本身沒有關(guān)系。
總體來說,優(yōu)秀的單片機(jī)或者嵌入系統(tǒng)的設(shè)計工程師,可以設(shè)計出可靠性達(dá)到甚至超過PLC的控制系統(tǒng),這是因為PLC是大批量的產(chǎn)品,必須考慮批量成本,而某些專業(yè)的系統(tǒng)對成本不那么敏感。
PLC系統(tǒng)適合小批量,控制邏輯或者工藝需要經(jīng)常改動的系統(tǒng),比如大家常說的工程項目,在這樣的系統(tǒng)下能夠達(dá)到最佳的性能價格比。
但是對于大批量的固定控制要求的場合,還是找到優(yōu)秀的單片機(jī)開發(fā)工程師單獨設(shè)計比較劃算,雖然初期投入成本高,時間長,但是分?jǐn)偟絾蝹€的產(chǎn)品上還是便宜很多。比如溫控器。
另外對于某些要求苛刻的場合,PLC不能滿足要求的時候,很多用單片機(jī)或者嵌入系統(tǒng)實現(xiàn),以達(dá)到技術(shù)要求。比如需要故障安全的場合(鐵路信號系統(tǒng)),某些需要高速數(shù)據(jù)采集的場合,需要數(shù)據(jù)存儲的場合,需要超低功耗的場合等等,還是要采用單片機(jī)或者嵌入系統(tǒng)設(shè)計。
有人在極力抬高PLC,貶低單片機(jī)是對系統(tǒng)缺乏了解的,因為諸多PLC都是單片機(jī)做的,有8031,有INFINEON的C166,C167.也有拿X86的如188,也有拿ARM開發(fā)的。本質(zhì)上說PLC就是一個單片機(jī)產(chǎn)品。
(審核編輯: 小王子)
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