目录:
一、什么是单片机
二、什么是PLC
(相关资料图)
三、单片机与PLC的异同
四、单片机可以取代PLC吗
五、职业推荐
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完整的内容来自:CSDN的“爱上电路设计”
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一、什么是单片机
单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)简称单片机,是典型的嵌入式微处理器(Micro Controller Unit简称MCU),它相当于人的大脑,单片机内的代码就是人的思想,没有思想的人可叫植物人吧。
第一款单片机根据冯·诺伊曼思想设计,它是单片机思想的鼻祖。后来又产生了哈佛结构的单片机,比如下面的PIC单片机、STM32单片机。
晶振就是人的心脏;眼睛、皮肤、嘴巴(舌头)就是输入;人的手脚就是输出。
如何使用移步:51单片机-宏晶STC程序调试、烧录、硬仿真。
STM32单片机详细的描述移步:STM32单片机介绍1。
单片机指的是一种集成电路芯片,内部框图如下图所示。这种芯片采用规模化的集成电路,将数据处理、数据运算、控制系统等集成到芯片内,构成了一个微小但功能却完善的计算机系统。
单片机可以当作浓缩的计算机(俗称电脑),它麻雀虽小,但也五脏具全。比如电脑里的桥、DMA,在STM32中亦含有。
单片机主要用在电脑、手机、汽车电子、仪器仪表、航空航天、白色家电、智能设备等领域,使用范围非常广泛。
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二、什么是PLC
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller简称PLC)内部具有单片机(微处理器),是专门用于工业环境中,实现自动化控制而设计的一种数字运算系统。主要通过模拟和数字的输入输出控制和驱动设备,用于机械生产、石油、化工等工业控制领域。从本质上说,PLC其实就是一套已经做好的单片机系统。
PLC起源:最初的目的是替代机械开关装置(继电模块),想象一下,在一个庞大复杂的设备中使用数量巨大的电气元件(中间继电器、时间继电器等),接线有多复杂啊,日后维护也是大问题。自从1968年以来,PLC的功能逐渐代替了继电器控制板。现代PLC具有更多的功能,其用途从单一过程控制延伸到整个制造系统的控制和监测。
有关PLC的使用移步:三菱FX系列PLC-编程1。
PLC具有通用性强、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单(图形编程)等特点。所有PLC都是由三个主要组成部分:输入、MCU和输出,如下图所示。
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三、单片机与PLC的异同
1、PLC是在单片机的基础上开发的产品,单片机包含在PLC内,单片机加上外围电路,就形成了PLC。
图片来自:PLC维修-禾川HCA8-32X32YT。
2、单片机的价格低,开发周期长;PLC价格高,但开发周期较短。
3、单片机只是一种集成电路芯片,单独无法应用,必须要和元器件、软件程序组合才能使用。
4、单片机的功能稳定性差,使用起来比较麻烦;PLC简单易用、可靠性高、方便快捷、稳定。PLC是应用单片机构成的比较成熟的控制系统,已经调试成熟稳定的单片机应用系统的产品,故有较强的通用性。很多PLC培训机构鼓吹这一点。
5、PLC的底层运行其实就是单片机在运行,单片机能够实现PLC的所有功能,响应速度和精度都比PLC高。
6、单片机可以构成各类大小不同的应用系统,使用范围非常广;而PLC只是由单片机构成的应用系统中比较成熟的控制系统之一。
7、单片机一般用于规模大的项目,因为效益好、成本低;规模较小、工艺要求高的项目使用PLC较多。
8、单片机的使用环境要求较高;PLC可以用在比较恶劣的环境中。硬件电路做的稳定且代码健壮也是完全可以替代PLC的,但这是以时间为代价(时间成本)。
9、单片机的程序语言一般采用的是C语言(也有纯汇编语言或嵌入汇编语言),难度较大;而PLC一般采用梯形图语言,简单易懂。
梯形图语言转换通常做法是由PLC软件(比如三菱的GX Works2)把你的梯形图转换成C语言或汇编语言(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运行的是机器码,梯形图只是让使用者更加容易使用而已。
国产仿三菱,比如信捷(信捷XC系列PLC-编程)、禾川等:STM32仿三菱PLC系统程序与参考原理图、PCB板图。
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四、单片机可以取代PLC吗
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。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。
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,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。
在工业控制领域,PLC占据绝对优势,就目前形势(单片机的功能、稳定性、易用性、编程及维护等)来看,单片机取代PLC那将是一项不可能完成,或者说期限趋向于无穷的艰巨任务。
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五、职业推荐
做PLC的人想着如何转单片机,但做单片机的人一般不会考虑转PLC。
PLC行业一般出差较多,除非做到总设计师的程度,由下属到现场处理,你远程遥控。
单片机行业出差较少,基本上都是在工厂内部完成,测试好即可。
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