plc與單片機控製係統相比有哪些異同

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單片機（MCU）和plc（可編程控製器）這兩種控製器是我在平時工作中接觸最多的，對這兩種控製器件也比較熟悉，今天我來聊聊這兩種控製器件之間的區別與聯係。

我們先說說單片機吧，要使單片機能複活，首先要滿足它以下幾個條件，第一個是要給它加電，它就像人要吃飯一樣，必須給它提供能量。這個電壓大小要根據單片機具體種類來定，比如有的單片機需要5V電壓、像51係列的單片機就是這樣的；還有的單片機需要3.3V的，甚至還有更低電壓的單片機；第二個要給它加一個晶振電路，它的作用是給單片機喊“口號”，在晶振電路的協調下，單片機內部所存儲的程序才能行穩致遠；第三個是要有複位電路，當單片機“死機”了，或者程序“跑飛”了，我們安裝下這個按鈕，可以使單片機回到正常軌道上來。

而PLC作為一種工業計算機，它是由各種電子元器件組成的，其中在內部的電路板中就“鑲嵌”了一塊16位或者32位單片機，所以隻要PLC上電，寫進程序就可以動起來，我最近正在教學員進行自動流水線安裝調試，在整條流水線的控製中就是用一台三菱FX3U-48MR係列PLC作為控製器，它不需要所謂的複位電路和晶振電路，但是在PLC內部的電子電路中所嵌入的單片機就需要上電複位和晶振電路了。

單片機的輸入和輸出口 （I/O）比較單調，況且它的驅動能力也比較弱，一般每個口隻有幾十微安的輸出電流，比如51單片機每個輸入輸出口隻有40微安的電流，在驅動較大負載時隻能用“灌電流”的形式去驅動。PLC的I/O口比較豐富，比如它有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出三種，就是晶體管的輸出也會有0.5A的電流值，而繼電器輸出的方式可高達2A的輸出電流，並且PLC的輸出口各組可以接不同規格的電壓，比如繼電器輸出的PLC第一組輸出口可以接直流24V，第二組可以接交流220V交流電，因此它能直接驅動功率比較大的負載，比如交流接觸器線圈燈等。

我們所用的單片機它是一種超大規模集成芯片，在這個集成芯片內部分成了幾個功能區域，一部分區域隻負責各種信號的計算、處理，它類似人類的大腦和軍隊的司令部；一部分區域負責存儲各種信息。PLC也有類似的結構，PLC所具有的這個功能是由單片機來承擔的，從這個意義上說，單片機應該是PLC的一部分。

PLC就像久經沙場的年輕戰士，在複雜的工業環境中經得起摔打，能夠扛得住外麵的電磁幹擾，比如在PLC的軟件和硬件方麵都采取了措施，在硬件方麵PLC的輸入和輸出接口都使用了光電隔離措施，使得PLC外部電路與內部電路實現了物理隔離。除此之外，PLC還會采用屏蔽技術，用來防止輻射幹擾。在PLC電路中使用了濾波技術，抑製了高頻幹擾。在軟件方麵，PLC具有自診斷功能，一旦檢測到有異常，它會立馬采取措施，防止問題擴大。還有PLC在軟件方麵也會使用類似單片機程序中的看門狗技術，防止程序跑飛。在一些大型PLC中，有的會采用雙中央處理器，這些主要是為了提高PLC的穩定性。

在這方麵顯然單片機處於甘拜下風的地位，雖然在以單片機為控製核心的電路中，它在軟件和硬件方麵也會采用各種抗幹擾技術，但是從使用實踐來看，單片機在抗幹擾能力和穩定性方麵還是沒有PLC強。

雖然PLC內部有單片機，但是從這兩者的學習難度來說，plc學習相對比單片機容易些。特別是具有電工基礎的朋友來說，學習PLC會容易很多。比如我們學習PLC一個月可以入門，那麼學習單片機就需要兩個月，甚至三個月才能入門。比如學習51單片機需要一個多月；學習Mps430可能需要兩個月；要學習STM32可能就需要三個月了，對於DSP芯片的掌握可能就會更長些。特別是它們所用的編程語言，PLC使用的是梯形圖，它直觀易懂，雖然有的朋友也會用結構化控製語言、指令表等，但是使用梯形圖還是比較多的，單片機一般用C語言比較多一些。

最後一點就是PLC安裝要比單片機方便很多，特別是采用模塊化的PLC來說更是能滿足工業控製的需求了。對於單片機需要焊接與調試，特別是現在的單片機引腳間距特別小，為焊接增加了困難。