PLC

单片机可以替代PLC吗?

单片机不能完全替代PLC 。虽然单片机可以通过编程实现类似的功能,但是在可靠性和稳定性方面相对来说稍逊于PLC。PLC具有良好的可编程性、实时性和稳定性等特点,在工业控制和自动化领域受到广泛应用。

PLC有哪些优点是单片机无法替代的?

PLC相对于单片机具有以下一些优点,这些优点使得PLC在某些应用中无法被单片机替代:
  • 可靠性高 :PLC采用工业级元器件,具有可靠、稳定的性能。其内部机制设计复杂、精密,运行稳定,因此很少出现类似死机或蓝屏等情况,使用寿命长。

  • 抗干扰能力强 :PLC通常有更强的抗干扰能力和更高的稳定性,可以工作在更恶劣的环境下,如高温、高湿、强电磁干扰等。

  • 模块化、分布式控制 :PLC可以通过模块化、分布式控制的方式来构建复杂的系统,支持多任务处理和多设备协同控制。

  • 编程简单 :PLC编程相对简单,常常使用图形化编程语言,如梯形图(Ladder Diagram)、顺序功能图(SFC)、结构化文本(ST)等。这使得开发周期缩短,也降低了开发难度。

  • 输入输出接口灵活 :PLC的输入输出接口通常数量较多,可方便扩展使用,另外PLC也具有很好的多通道控制功能,对于输入输出操作可以直接进行操作。

  • 扩展性强 :PLC可以通过模块扩展来增加功能,而不需要对PLC本身进行修改。

  • 安全性高 :PLC通常具有较高的安全性,可以通过安全模块和安全协议来确保系统的安全性。

PLC在可靠性、抗干扰能力、模块化、编程简单、输入输出接口灵活、扩展性和安全性等方面都具有优势,这些优势使得PLC在一些特定应用中无法被单片机替代。

单片机和PLC的区别是什么?

单片机和PLC的区别主要体现在以下几个方面:
  • 应用领域:单片机通常用于小型应用,如小型电器设备中控制电机、传感器等。而PLC则主要用于大型应用,如自动化和机器控制。
  • 功能实现方式:单片机可以通过编程实现其功能,通常用于不需要高级程序和算法的简单应用。而PLC则可以通过编程和配置来实现更为复杂的控制任务。
  • 结构和接口:单片机一般只有少量的输入输出接口,而PLC可以具有多种输入输出接口,以适应不同的应用要求。
  • 可靠性和稳定性:PLC具有良好的可编程性、实时性和稳定性等特点,因此在工业控制和自动化领域受到广泛应用。而单片机的可靠性和稳定性相对来说稍逊于PLC。
  • 成本: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,但这需要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定。而PLC的成本相对较高,但在一些需要高可靠性和稳定性的应用中,使用PLC可能更为合适。
  • 编程和调试:PLC广泛使用梯形图代替计算机语言,对编程有一定的优势,使得使用者更加容易使用。而单片机的编程和调试则需要较高的技术水平。

总的来说,单片机和PLC在应用、功能实现方式、结构、接口、可靠性、稳定性、成本和编程调试等方面都有所不同。在实际应用中,需要根据具体的需求和条件来选择合适的控制系统。

来源:电工与电气控制技术知识

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用于交流和直流供电的评估套件及工具
助力开发人员即刻评估支持高达1Mbp速率的高速通信应用

全球半导体解决方案供应商瑞萨电子集团(TSE:6723)今日宣布,推出电力线通信(PLC)调制解调器IC——R9A06G061。该产品无需中继器即可在1公里或更远的距离上实现高达1Mbps的高速通信,这一卓越性能无疑扩展了PLC的实际应用范围。其优化的模拟外设功能减少了外部所需的组件数量,使系统成本更低、结构更为紧凑。由此,全新R9A06G061非常适用于智能电表(过去为PLC的主要应用领域),以及暖通空调(HVAC)控制、写字楼照明系统控制和太阳能发电系统的串联监测与功率调节器控制等应用。由于无需部署专用线缆,R9A06G061还可在蜂窝天线监测或潜水泵电机控制等应用中实现低成本系统监测功能。

“瑞萨电子扩展PLC应用场景,推出高速、长距离通信的全新电力线通信调制解调器IC"

瑞萨目前的R9A06G037 PLC调制解调器IC支持G3-PLC和PRIME标准,可用于实现具有网状拓扑结构的大规模多跳网络,而全新R9A06G061则专门设计用于配置具有总线或星形拓扑结构的简单点对点(P2P)网络。改进的传输驱动能力使设计人员能够将可连接的设备数量翻倍,达到200多个。此外,该IC卓越的噪声容限使其适用于广泛的应用和环境。

瑞萨电子工业自动化业务部副总裁坪井俊秀表示:“安装专用信号线缆所产生的相关成本、延长的施工时间,以及额外设备的维护开销已成为楼宇和基础设施设备管理中的关键问题。PLC则是克服这些问题的出色解决方案。我相信,瑞萨专为P2P网络设计的全新产品将进一步拓宽PLC的实际应用范围。”

开发环境

瑞萨还发布分别用于交流与直流供电的评估套件。这些评估套件以及在PC上运行的通信性能评估工具支持通信特性评估、错误分析和故障排除。瑞萨同时提供评估软件和各种文档,使开发人员能够即刻启动开发及调试。评估套件硬件的设计数据可应要求提供,以支持更迅捷的产品开发。

成功产品组合

瑞萨将R9A06G061与其它互补且无缝协作的模拟和电源产品相结合,打造面向各类应用的“成功产品组合”。其中“用于交流/直流供电的高速和长距离电力线通信单元”成功产品组合也包含了AC/DC和DC/DC转换器。瑞萨现已推出适用于各种应用和终端产品的250余款“成功产品组合”。更多信息,请访问:renesas.com/win

供货信息

R9A06G061 IC和评估套件现已上市。更多信息,请访问:www.renesas.com/R9A06G061

关于瑞萨电子集团

瑞萨电子集团 (TSE: 6723) ,提供专业可信的创新嵌入式设计和完整的半导体解决方案,旨在通过使用其产品的数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。作为全球微控制器、模拟、电源和SoC产品供应商,瑞萨电子为汽车、工业、家居、基础设施及物联网等各种应用提供综合解决方案,期待与您携手共创无限未来。更多信息,敬请访问renesas.com。

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MCU(单片机)可以替代PLC 吗? 这个问题如同面粉能代替面条一样,答案是否定的。第一次听到这个答案可能很多人都有疑问,单片机明明功能那么强大、资源那么丰富,为什么不能取代PLC呢?

那么今天我们就来了解一下单片机和PLC分别是什么,它们之间有什么区别。

1、单片机

单片微型计算机(Single Chip Microcomputer ),亦称微控制单元(Microcontroller Unit),简称MCU,是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器(Central Process Unit;CPU)、随机存储器(Random Access Memory;RAM)、只读存储器(Read-Only Memory;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、模拟多路转换器、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计算机系统,在各个领域广泛应用。诸如手机、PC外围、遥控器,至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到MCU的身影。

单片机出现的历史并不长,但发展十分迅猛。它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步,自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段。

单片机发展的初级阶段(1971年至1976年):1971年11月Intel公司首先设计出集成度为2000只晶体管/片的4位微处理器Intel 4004, 并配有RAM、 ROM和移位寄存器, 构成了第一台MCS—4微处理器, 而后又推出了8位微处理器Intel 8008, 以及其它各公司相继推出的8位微处理器。

低性能单片机阶段(1976年至1980年):以1976年Intel公司推出的MCS—48系列为代表, 采用将8位CPU、 8位并行I/O接口、8位定时/计数器、RAM和ROM等集成于一块半导体芯片上的单片结构, 虽然其寻址范围有限(不大于4 KB), 也没有串行I/O, RAM、 ROM容量小, 中断系统也较简单, 但功能可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等的需要。

“MCU哪些方面不能替代PLC?"

高性能单片机阶段(1980年至1990年):这一阶段推出的高性能8位单片机普遍带有串行口, 有多级中断处理系统, 多个16位定时器/计数器。片内RAM、 ROM的容量加大,且寻址范围可达64 KB,个别片内还带有A/D转换接口。

16位单片机阶段(1983年至1989年):1983年Intel公司又推出了高性能的16位单片机MCS-96系列, 由于其采用了最新的制造工艺, 使芯片集成度高达12万只晶体管/片。

全方位高水平发展阶段(1990年至今):到目前为止,单片机也有从传统的8位处理器平台向32位高级RISC处理器平台转变的趋势,但8位机依然难以被取代。8位单片机成本低,价格廉,便于开发,其性能可以满足大部分的需要,只有在航天、汽车、机器人等高技术领域,需要高速处理大量数据时,才需要选用16/32位,而在一般工业领域,8位通用型单片机,仍然是目前应用最广的单片机。单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等全方位向更高水平发展。

单片机的特点是编程、维护相对复杂,编程方式常用C语言或者汇编语言,成本较低,I/O接口相对有限。

2、PLC

PLC,全称Programmable Logic Controller,即可编程逻辑控制器,是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

“MCU哪些方面不能替代PLC?"

3、单片机为什么不能取代PLC?

1)稳定性与可靠性

有人说这是个伪问题,单片机是元器件,PLC是由元器件以及庞大的软件构成的系统,两者在这一方面没有可比性。这话没有错,大多PLC的控制芯片实际上就是单片机,也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发,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,第一标记数字表示接触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发出一套冗余系统。如果稳定性与可靠性对比没有意义,那么我们就从其他方面分析。

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2)I/O功能

单片机的I/O点实在有限,而反观PLC呢?针对不同的现场信号,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、电机启动器或控制阀等)直接连接,并通过总线与CPU主板连接。工业里几乎任意一条生产线,都有上百甚至上千I/O点,就这点单片机完全无法比拟。

“MCU哪些方面不能替代PLC?"

3)扩展功能

一条完整的工业生产线除了控制,还有通信、上位、组态、运动控制与显示等等,这些东西都需要依靠完整的工业体系与通信协议去做,例如西门子公司的PROFIBUS-DP通信、三菱重工的CC-LINK等等。而单片机和PC、单片机和单片机之间的通信大都用串口。单片机的串口是全双工异步通信串口,那么像MODBUS、PROFIBUS、CAN open、以太网等通信协议单片机是否能一一实现?或许单片机可以做到,但是这就涉及到下一个分析点,开发周期。

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4)开发周期

PLC的品牌多达200多种,几乎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,使之能够越来越简单的服务于电气工程师,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、运动控制模块等,大大减轻了工程师的开发压力也缩短了开发周期。那单片机要如何实现?没有现成的模块使用,那就只能开发,那么做过非标自动化设备的工程师都会遇到一个问题——工期不足。PLC这种高度集成化模块化的产品在达到满足设备所需的开发周期,在工期面前也是抓襟见肘,更不用说如同白纸一张的单片机。

5)通信距离

现在大多数流水线是要跨区域整合与监视的,所用的通讯方式多为以太网加中继器,或者直接走民用宽带光纤,所用的东西到最后很可能是用的就是微软的IE浏览器,很明显PLC是有RJ-45接口,即使本体没有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发出以太网通信吗?开发需要多久?

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6)编程语言

这点对单片机来讲是一个优势,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,尽管大多数PLC的编程语言都大同小异,但是每接触一款不同品牌的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了解一次才能使用的得心应手。而单片机的编程语言用的是C语言或者汇编语言,这对于任何单片机都是通用的。换句话说,学会C语言或者汇编语言,便可以应用任何单片机开发想要的功能(前提是要有相关的电工电子学基础)。但话又说回来,电气工程师不是电子工程师,他们的工作不是单单考虑单片机如何驱动继电器来控制机床的,甚至有的电气工程师都不会C语言、汇编语言之类的MCU开发语言。近些年,IEC-61131-3标准的推广,越来越多的PLC支持多种编程语言,如类似C语言的ST语言,类似电路图的CFC语言。这种便利的功能是传统单片机开发环境真的无法实现。

4、结论

经过上面阐述,我们可以看出,PLC实际上可以看成是单片机的二次应用开发,但是它又有自己鲜明的特点。到目前为止,中国的单片机应用和嵌入式系统开发走过了二十余年的历程,国民经济建设、军事及家用电器等各个领域,尤其是手机、汽车自动导航设备、PDA、智能玩具、智能家电、医疗设备等行业都是应用了单片机。行业高端目前有超过10余万名从事单片机开发应用的工程师。

来源:嵌入式专栏
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什么是运动控制器

运动控制器就是控制电动机的运行方式专用控制器:比如电动机在由行程开关控制交流接触器而实现电动机拖动物体向上运行达到指定位置后又向下运行,或者用时间继电器控制电动机正反转或转一会停一会再转一会再停。运动控制在机器人和数控机床的领域内的应用要比在专用机器中应用更复杂,因为后者运动形式更简单,通常被称为通用运动控制(GMC)。

运动控制器的特点

(1)硬件组成简单,把运动控制器插入PC总线,连接信号线就可组成系统;

(2)可以使用PC机已经具有的丰富软件进行开发;

(3)运动控制软件的代码通用性和可移植性较好;

(4)可以进行开发工作的工程人员较多,不需要太多培训工作,就可以进行开发。

运动控制器的控制形式

点位运动控制:即仅对终点位置有要求,与运动的中间过程即运动轨迹无关。相应的运动控制器要求具有快速的定位速度,在运动的加速段和减速段,采用不同的加减速控制策略。

在加速运动时,为了使系统能够快速加速到设定速度,往往进步系统增益和加大加速度,在减速的末段采用s 曲线减速的控制策略。为了防止系统到位后震动,规划到位后,又会适当减小系统的增益。所以,点位运动控制器往往具有在线可变控制参数和可变加减速曲线的能力。

连续轨迹运动控制:该控制又称为轮廓控制,主要应用在传统的数控系统、切割系统的运动轮廓控制。相应的运动控制器要解决的题目是如何使系统在高速运动的情况下,既要保证系统加工的轮廓精度,还要保证刀具沿轮廓运动时的切向速度的恒定。对小线段加工时,有多段程序预处理功能。

同步运动控制:是指多个轴之间的运动协调控制,可以是多个轴在运动全程中进行同步,也可以是在运动过程中的局部有速度同步,主要应用在需要有电子齿轮箱和电子凸轮功能的系统控制中。产业上有印染、印刷、造纸、轧钢、同步剪切等行业。相应的运动控制器的控制算法常采用自适应前馈控制,通过自动调节控制量的幅值和相位,来保证在输进端加一个与干扰幅值相等、相位相反的控制作用,以抑制周期干扰,保证系统的同步控制。

什么是PLC

可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

PLC的特点

(1)可靠性高。由于PLC大都采用单片微型计算机,因而集成度高,再加上相应的保护电路及自诊断功能,提高了系统的可靠性。

(2)编程容易。PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句,其数量比微型机指令要少得多,除中、高档PLC外,一般的小型PLC只有16条左右。由于梯形图形象而简单,因此容易掌握、使用方便,甚至不需要计算机专业知识,就可进行编程。

(3)组态灵活。由于PLC采用积木式结构,用户只需要简单地组合,便可灵活地改变控制系统的功能和规模,因此,可适用于任何控制系统。

(4)输入/输出功能模块齐全。PLC的最大优点之一,是针对不同的现场信号(如直流或交流、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等),均有相应的模板可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接,并通过总线与CPU主板连接。

(5)安装方便。与计算机系统相比,PLC的安装既不需要专用机房,也不需要严格的屏蔽措施。使用时只需把检测器件与执行机构和PLC的I/O接口端子正确连接,便可正常工作。

(6)运行速度快。由于PLC的控制是由程序控制执行的,因而不论其可靠性还是运行速度,都是继电器逻辑控制无法相比的。近年来,微处理器的使用,特别是随着单片机大量采用,大大增强了PLC的能力,并且使PLC与微型机控制系统之间的差别越来越小,特别是高档PLC更是如此。

运动控制器与PLC的区别

运动控制主要涉及步进电机、伺服电机的控制,控制结构模式一般是:控制装置+驱动器+(步进或伺服)电机。

控制装置可以是PLC系统,也可以是专用的自动化装置(如运动控制器、运动控制卡)。PLC系统作为控制装置时,虽具有PLC系统的灵活性、一定的通用性,但对于精度较高,如-插补控制,反应灵敏的要求时难以做到或编程非常困难,而且成本可能较高。

随着技术进步和技术积累,运动控制器应运而生了,它把一些普遍性的、特殊的运动控制功能固化在其中—如插补指令,用户只需组态、调用这些功能块或指令,这样减轻了编程难度,性能、成本等方面也有优势。

也可以这样理解:PLC的使用是一种普通的运动控制装置。运动控制器是一种特殊的PLC,专职用于运动控制。

来源/网络

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PLC底层,实际就是单片机在运行,它只不过是基于单片机的基础,开发出来的一款二次应用的工业逻辑控制器,方便具有电工思维的用户来使用,所以PLC对比单片机的最大优势就是简单易用。PLC既然是基于单片机来开发的,PLC所有功能,单片机肯定可以都做到,比如一些计时,计数,中断,模拟量处理,通讯,逻辑控制,这些单片机都可以实现,而且响应速度上比PLC还要快很多,精度也会比PLC高。

但是PLC使用了扫描周期来避免立刻刷新I/O端口状态,这点从软件而言,牺牲了速度,可靠性却强了很多,用户无论如何编程刷写程序,一般都不会发生死机等问题。毕竟大多数工业场合,往往毫秒级别的响应就足够了,并不需要非常高速的实时控制。而单片机虽然编程更加灵活,但是对编程人员要求太高了,稍微有差错,就可能会造成一些死循环或者逻辑不正常。

PLC硬件电路,一般电源会考虑到工业电网污染问题,在稳压滤波上做了很多设计。输入输出回路,往往也会使用光耦来隔离,电路元件选型都严格要求工业级别的,电路板布线也会考虑到干扰问题,PCB板子也会加涂层之类保护。而单片机,往往从商用民用角度去选型和设计,可靠性没有PLC的高,电子元件也未必像工业那样严格选择,整体的可靠性不如PLC。对于工业场所,产品的稳定可靠性,还有耐用性,是非常重要的,毕竟工业设备价值比较贵重,需要长期24小时不断电运转,很多会连续工作十多年。

PLC简单易学易用

单片机太麻烦,首先要有一定的电子电路基础,往往软件和硬件人员还分开,但是你要编写软件,一般也要知道一些硬件的东西,这个对于一般的工控人员而言,是比较费劲的,毕竟电气和电子还是有一定差距的。如果针对某款工业设备来开发一款单片机控制板,也不是三天两头就可以制作好的,涉及到选型和调试等问题,稳定下来还真需要一段时间。

单片机早期使用汇编语言,现在虽然进步了,基本上可以使用C语言编程了,但是C语言是面向过程的语言,一般人学习起来段期间也是不太好掌握的。即使你掌握了某款单片机编程,换了一种,学习起来依然是要花时间的,毕竟细节的东西挺多。

而PLC是梯形图编程,和线下的继电器电路几乎一模一样,只要有电工基础的人,摸索一个月基本上都可以胜任了,有一种PLC的应用基础,换一个牌子,一般也可以很快上手。而且硬件产品市场上已经有现成的了,并不需要自己去操心底层的电子硬件电路。

PLC符合电工的使用习惯

电工的思维习惯就是找线,改线和接线,PLC就是迎合这个来设计的,在电脑上,也基本上是面对常开和常闭触点的组合问题,一些自保和互锁电路而已,编程起来和接线是大同小异。而且PLC和外围的接线,人家已经设计成一排排的端子,直接接上去就可以了,并不用考虑太多细节。

而单片机完全是字母花的编程,并不直观,虽然可以通过一些循环跳转结构来处理,但是和接线是两码事情了,想让一个电工去掌握这些复杂的逻辑思维,又要兼顾外围的线路和控制问题,是比较操心的。

来源:电工电气学习

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相对来说,plc更好学一些,更容易上手和入门。

为什么呢?因为现在的PLC基本上把应用电路都设计在了内部,所以学习的时候,可以不用花费很多心思关心电路,只需要用梯形图控制各个输出端口就可以了。而单片机呢,它的功能要比PLC强大很多,但是正如我们所知道的,功能越强大,电路就会越复杂,并且单片机的控制电路需要自己来做。另外从入门角度来看,梯形图上手要比C语言快一些。

单片机属于微控制器的一种,plc全称可编程逻辑控制器,对于是单片机好学还是plc好学,个人认为plc的入门简单更适合于新手,从编程语言、硬件、应用领域来说明下单片机好学还是plc好学。

1,编程语言plc的编程方式有这么几个,梯形图语言(LD)、指令表语言(IL)、功能模块图语言(FBD)、顺序功能流程图语言(SFC)、结构化文本语言(ST)。其中梯形图类似于继电器电路,被电气控制人员广泛接纳,新手推荐采用梯形图进行编程,而单片机的编程语言,我记得在大学时书上是用汇编语言吧,各种指令代码真看的痛不欲生啊,后边接触C语言了还好些,跑马灯程序的还隐约记得,相比于plc单片机的编程要更难一些尤其越到后面越难,需要计算机基础会更好一点。

2,单片机很便宜,整个开发板如下图,其中中的STC就是单片机的芯片,可以看到他的外设输入、输出很多。PLC很简答,输出输入两排、扩展接口,如果需要其他功能需要添加扩展模块,相比于单片机,plc的价格很贵,相对来说单片机没有plc好学,单片机看下图就知道你要了解的东西很多。

3,应用领域,单片机的使用要比plc广泛的多,几乎日常生活中的小电子产品都会有单片机,而plc几乎只在工业领域里使用,相比于单片机,plc的稳定性很强,抗干扰能力强,能满足工业生产环境的要求。

通过比较,单片机的门槛比plc高,单片机要软硬结合,要求掌握的知识内容要多,而plc相对来说就简单多了,有一些电工基础的就能快速入门。

编程的角度看,单片机一般是C语言,也有用汇编的但是相对较少了,而plc常用的是梯形图,相对而言,梯形图上手更快。但是到了后面做大型项目时,个人感觉没有太多高下之分,都挺复杂的。从成本来看,单片机相对成本低很多,因此应用的地方更多,市场上学习资料教程也很多,就业相对容易,我更加倾向于学习单片机。其实学习到了后面融会贯通后,会一通百通,学习其它东西都差不多,只是时间问题而已,而且越到后面学习效率越高。还有一点,这年头一招鲜吃遍天很难存在了,像本人之前从事的公司,一开始只有单片机,后来随着公司产品扩展转型等,逐渐对plc产生了需求,这时候又的学习plc。总之,相对而言,在一个企业里,学习能力更加重要。

1. 编程方面:可以用梯形图编程,有点像电气控制中继电器线圈和触电动作之间的关系,如果学过继电器-接触器控制的话,入门要简单的多。而单片机可以采用自带的编程语言(如51单片机的ASM语言),也可以用C语言,个人是直接用ASM语言进行小程序编写的,不算难,个人没用过C,没有发言权。

但是对于一些数据较多,逻辑关系比较复杂的程序,个人觉得单片机编程更加简单。比如控制数码显示器显示数字来说,单片机的查表指令很方便。

对于单片机和PLC来说,因为网上有很多可以借鉴的程序,因此难度是可以降低的。

2. 外部电路:PLC的外部电路更加简单,因为PLC的接口、电源、抗干扰电路都设计在了PLC的内部,使得用户在应用上更加简单。而单片机只是一个芯片,因此它的电路比较复杂,抗干扰能力不强,有时会出现信号失真,干扰过大的问题。当然这只针对初学者,大能们这些问题处理的很好。

3. 有缺点

PLC更注重于工业应用,对于防干扰、设备接口、联网、模块化都有完善的技术支撑,使用更简单,成本高。 而单片机技术含量高,使用灵活但是工作量很大的,对于抗干扰、模块化要求低,成本低廉,应用广泛。特别适合于开发消费电子、商业应用的电子、玩具、家电等等。

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。小型系统用单片机更加经济。

PLC的应用领域其实主要是电气控制领域,适用范围相对较窄,而单片机在电子应用的各种领域几乎都可以用。

来源:电工学习网:www.diangon.com
微信号:电工电气学习 dian_gon

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意法半导体( STMicroelectronics ,简称 ST ;纽约证券交易所代码: STM )IPS4260L 四通道低边智能功率开关可提升工业自动化设备的效率和可靠性。IPS4260L在一个节省空间的散热加强型封装内集成四个 260mΩTYP RDS(ON) 功率开关和保护功能,在 TAMB = 85°C 环境温度下最大输出电流 为2.4A (每通道 0.6A 或单通道 2.4A ),可通过外部电阻器设定限流阈值,还可并联通道。

极小的电压上升时间和下降时间( tr , tf <1μs )值,以及高开关频率(高达 250kHz ),使 IPS4260L 非常适用于伺服驱动器、电机控制、工业 PC 外围、可编辑逻辑控制器( PLC )和通用低边开关(驱动与正电源相连的负载)。 此外,IPS4260L还为智慧工业/工业4.0智能制造应用带来丰富的诊断功能。

诊断功能包括开路负载检测和限流保护。 开路负载检测会在输出处于关断状态时运行,以防止因为线路断开等故障导致的危险。 当电流过大时,非耗散式截止限流功能可在用户设定的时间后关闭输出级。 限流时长可以用一个外部电阻器来设定,限流时间结束后,输出级将自动重启。

为了确保在驱动感性负载(例如电机)时仍能快速响应,新功率开关集成了了一个智能架构,可实现四条通道共享一个外部钳位二极管的快速退磁功能。

其他诊断功能包括两个用于指示负载开路和过载/热关断的公共开漏引脚,以及用于指示单个通道过载/热关断的四个输入/输出开漏引脚。

作为意法半导体智能功率开关产品大家族的一员, IPS4260L 获得广泛生态系统的支持,包括产品配置专用图形用户界面软件( STSW-IFP029GUI )、内容详尽的用户手册( UM2297 )以及技术先进的 STEVAL-IFP029V1 评估板。 其中,评估板的安全性符合国际工业设备安全标准,在逻辑电路和功率级之间有绝缘保护,有极性接反保护,而且电磁兼容性符合EMC规定和IEC61000-4 规范要求。

IPS4260L 现已量产,将采用散热强化的纤薄、收缩的小外廓微型 HTSSOP20 封装。

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1、负载电压、电流类型不同

负载类型:晶体管只能带直流负载,而继电器带交、直流负载均可。

电流:晶体管电流0.2A-0.3A,继电器2A。

电压:晶体管可接直流24V(一般最大在直流30V左右,继电器可以接直流24V或交流220V。

2、负载能力不同

晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力,用晶体管时,有时候要加其他东西来带动大负载(如继电器,固态继电器等)。

3、晶体管过载能力小于继电器过载的能力

一般来说,存在冲击电流较大的情况时(例如灯泡、感性负载等),晶体管过载能力较小,需要降额更多。

4、晶体管响应速度快于继电器

继电器输出型原理是CPU驱动继电器线圈,令触点吸合,使外部电源通过闭合的触点驱动外部负载,其开路漏电流为零,响应时间慢(约10ms)。

晶体管输出型原理是CPU通过光耦合使晶体管通断,以控制外部直流负载,响应时间快(约0.2ms甚至更小)。晶体管输出一般用于高速输出,如伺服/步进等,用于动作频率高的输出:如温度PID控制, 主要用在步进电机控制,也有伺服控制,还有电磁阀控制(阀动作频率高)。

晶体管主要用于定位控制,要用晶体的输出来发出脉冲。而继电器是不能用发出脉冲的,也就不能定位控制了。如果用继电器去控制定位伺服或是步进的话就还要加定位模块,经济上不划算。而用一个晶体管输出的就可以控制伺服等。

5、在额定工作情况下,继电器有动作次数寿命,晶体管只有老化没有使用次数限制

继电器是机械元件所以有动作寿命,晶体管是电子元件,只有老化,没有使用次数限制。继电器的每分钟开关次数也是有限制的,而晶体管则没有。

6、晶体管输出的价格稍贵一点。

  继电器输出:
  AC ------ 交流电(正常交流220V)电源(L1 N)
  DC ------ 直流电(输入端)
  RLY ------- 继电器输出(输出端)
  晶体管输出:
  DC ------ 直流(正常直流24V)电源(L+M)
  DC ------(输入端)
  DC ------(输出端)如 PLC 224 XP CN DC/DC/DC

转自:csdn

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想搞清楚PLC与单片机有什么不同,在网上搜了许多,看得头都大了,还是一团雾水。最后把其中说到点子上的一些句子,综合起来认真分析总结,本人认为PLC与单片机的差别应该是:

1.PLC是应用单片机构成的比较成熟的控制系统,是已经调试成熟稳定的单片机应用系统的产品。有较强的通用性。

2.而单片机可以构成各种各样的应用系统,使用范围更广。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应用。

3.从工程的使用来看,对单项工程或重复数极少的项目,采用PLC快捷方便,成功率高,可靠性好,但成本较高。

4.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。

从本质上说,PLC其实就是一套已经做好的单片机(单片机范围很广的)系统。

但PLC也有其特点:PLC广泛使用梯形图代替计算机语言,对编程有一定的优势。你可以把梯形图理解成是与汇编等计算器语言一样,是一种编程语言,只是使用范围不同!而且通常做法是由PLC软件把你的梯形图转换成C或汇编语言(由PLC所使用的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。梯形图只是让使用者更加容易使用而已。

如所说,那么MCS-51单片机当然也可以用于PLC制作,只是8位CPU在一些高级应用如: 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就已经能满足一般要求了,而且同样使用梯形图编程,我们可把梯形图转化为C51再利用KEIL的C51进行编译。我们也能发现不用型号的PLC会选用不同的CPU,其实也说明PLC就是一套已经做好的单片机系统。

既然如此,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,但是我要告诉你,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,当然如果需要别人能容易使用你还需要一套使用软件,这样你可以不需要把你的电路告诉别人。你也不可能告诉别人。

这样一看PLC其实并不神秘,不少PLC是很简单的,其内部的CPU除了速度快之外,其他功能还不如普通的单片机。通常PLC采用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解决了。

另外,PLC的关键技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序,梯形图语言的解释程序的效率决定了PLC的性能,通讯程序决定了 PLC与外界交换信息的难易。对于简单的应用,通常以独立控制器的方式运作,不需与外界交换信息,只需内部固化有能解释梯形图语言的程序即可。实际上,设计PLC的主要工作就是开发解释梯形图语言的程序。现在的单片机完全可以取代PLC。以前的单片机由于稳定性和抗电磁干扰能力比较的弱和PLC是没有办法相比的 现在的单片机已经做到了高稳定性和很强的抗干扰能力在某些领域已经实现了替换。

来源: 21ic

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