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PLC与单片机设计有什么区别?

（1）PLC更注重于工业领域，针对防影响、硬件接口、连接网络、模块化设计都有完善的技术保障，应用更方便，但成本相对高。

（2）单片机设计技术含量高，应用灵便可是任务量非常大，针对抗干扰性、模块化设计要求不高，价格低廉，用途广泛。非常适合开发设计消费电子产品、商业应用电子、小玩具、家电等。

（3）PLC都是基于单片机设计之上的商品，单片机设计是一种集成电路芯片，二者不具备对比性。

（4）单片机设计能够组成各种各样软件系统，从小型、中小型到中型、大中型都能够，PLC是单片机设计全面的一个例外。

（5）不一样生产厂家的PLC有同样工作原理，相近的功能和指标值，有一定的交换性，质量有保证，数控编程软件正朝规范化方位迈入。这便是PLC得到广泛运用的前提。而单片机设计系统软件乃是八仙过海，各显其能，作用各有不同，质量良莠不齐，学习培训、应用与维护都困难。

后，从工程项目的视角，谈一谈PLC与单片机系统的采用。

（1）对分部分项工程或重复数很少的新项目，选用PLC方案是聪明、便捷的方式，成功率较高，稳定性好，但费用较高。

（2）针对量大配套项目，选用单片机系统具备成本费用低、经济效益强的优势，但那应该有十分的开发韧性和从业经验才能使系统稳定性、可靠地运作。好的办法是把单片机系统置入PLC，这样可以大大简化单片机系统的制造时长，使特性得到保证，经济效益也就会有确保。

那样，PLC究竟是从哪来的呢?下边全看此章的第二个问题。

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1.2 PLC的形成与发展

早期自动控制系统全是电磁阀自动控制系统，但到了20世际60时代和70时期，继电器控制的缺陷就暴露出来了。自然它有着很多自身的优点，通俗易懂、操作简便、价格低（比如，一些常开常闭接触点、电磁线圈，就这么多简单的符号就可表述一个系统软件，让其他人一看通俗易懂。在使用层面都是一些按键，操作方便，继电器价格也划算）。至今为止也不是说电磁阀已经彻底放弃了或是不需要了，可是主要是用在一些小的系统中。

要是在一些较大的系统软件，针对继电器控制而言，就存在明显的缺陷，如布线较为复杂（如图1-1）、生产工艺流程变动的适应能力较弱等，尤其是这是靠硬联线逻辑性所组成的系统软件（硬联线便是一般的输电线）。对于这类状况大伙儿都会想到如果可以用系统来改动不就更好吗?这便是后来PLC。

在20世际60时期到70时代，计算机软件也获得了发展趋势，它优势就是作用完善、协调能力、实用性好。尤其是计算机计算水平特别强。在这时候，有些人都会想到把电磁阀系统及计算机软件二合一，计算机软件程序编写非常容易、处理速度快，就内置在电磁阀系统中，而电磁阀系统软件操作简便就承担外围的机器设备。明确提出这类构想是指1968年美国美国通用汽车公司，那时候主要是为了它生产汽车而要考虑的，可是他们对电子计算机不是很了解。到1969年，国外数字设备企业研制出了全球登台PLC，型号规格称之为PDP-14

（1）方式选择符。用以手动式挑选操作方式：

STOP=关机方式；不程序运行

TERM=打开程序；能通过开发板开展读/写访问

RUN=打开程序；根据开发板只可开展读操作

情况指示仪 SF=系统异常；CPU内部错误

（LED）RUN=运作模式；信号灯

STOP=关机方式；灯闪

DP=分布式系统I/O（只对CPU 215）

（2）存储芯片卡。存储芯片卡扩展槽。存储芯片卡用于在没有任何供电系统的情形下不用充电电池就可以保存可执行程序。

（3）PPI联接。程序编写机器设备、plc触摸屏或其它的CPU根据这儿联接

到现在为止，PLC的高速发展经历过五个环节：

环节：从台PLC到20个世纪70年前期，CPU采用的是中较小规模集成电路芯片，存储芯片为磁心存储芯片（抗电磁干扰能力较差）。

第二阶段：20个世纪70年代初期到70时期后期。CPU采用的是微控制器，存储芯片是EPROM。

第三阶段：20个世纪70时期后期到80年代末。CPU选用8位与16位微控制器，有一些还采用多微控制器。存储芯片选用EPROM、EAROM、CMOS RAM。

第四阶段：20个世纪80年代末到90年代中期。PLC全方位选用8位、16位微解决芯片位内置式处理芯片，响应速度做到1ns/步。

第五环节：20世际90年代末到。PLC选用16位与32位微解决处理芯片，有些已经使用RISC处理芯片。

PLC的发展与PC的高速发展相比是落伍一点，主要因素并不是CPU装不上来，反而是PLC的高速发展一定要和外部设备的高速发展相配套。

PLC会往哪个地方发展趋势呢?

同计算机发展相近，现阶段，可编程序控制器正朝着两条路线发展趋势。

一是向着中小型、简单、方向发展。如OMRON企业的CQM1、SIEMENS企业的S7-200一类可编程序控制器，2009年又推出了S7-1200，SIEMENS企业将会把一个新的通信和控制系统运用在S7-1200这个产品上，一样，SIEMENS将会用S7-1200这个产品强力打造全世界PLC中低档销售市场。这类可编程序控制器能够普遍地替代电磁阀自动控制系统，用以单机版控制与经营规模较小的自动化流水线操纵。

二是向着大中型、快速、多用途和双层分布式系统自动式数字化方面发展。这种可编程序控制器一般为多处理器系统软件，有非常大的存放水平和结构极强的键入/输出接口。系统软件不仅有着逻辑函数、记时、记数等服务，还具有标值计算、仿真模拟调整、实时监控系统、纪录表明、计算机接口、数据传输等服务，还可以开展终断操纵、智能控制系统、过程管理、远程操作等。通过互联网可以和上位机软件通讯，配置数据管理系统、数据分析平台、数字图像全面的操纵台，能够实现无人工厂的全方位规定。他会向高速运行、大空间方面发展。现在很多已经使用64bitRISC处理芯片，多CPU并行处理、分时图、分任务处理，那样速率可达到ns级。

大中小型CPU的扫描速度在0.2ms/K步。

现阶段PLC大空间是好几百千字节数（KB），大是几兆字节（MB）

是一个电机主电路原理图，也是它接线方法。上边接的是开关电源，这一符号是熔断器标示，开关电源可以获得过虑，不会有负载状况。斜线表示的是联动开关，说明这三个开关一起姿势。根据布线联接下边2个电机M1和M2。KM1和KM2都是联动开关，在实际操作中便是强电闸开关，便是我们平常看到的闸刀开关，是手动式方法操控的。如果使用继电器控制得话，KM1和KM2做为控制对象，用一个线圈的通与断，其实就是1和0来确定电源开关KM1的通与断。从这一图上我们能设计方案2个电磁线圈KM1和KM2，根据线圈的吸协作用于完成对该电源的操纵。这便是继电器控制。

图1-5（a）并非一个完整的控制电路图，只是一个电源电路控制原理图。见到的不是它具体放置图。首先看图片中的好多个标记，SB1、SB2是按键，SB1表明开与关，SB2表明常开常闭，这些都是在初的状态中的情况。KM1、KM2是交流接触器，KT是时间控制器。从中可以看出，有两种KM1，右侧的KM1表明一个电磁线圈，根据它吸协作用于确定左边的KM1的通与断，其实就是右侧的KM1起积极功效，左边的是控制对象。一样，KT也是一样的，只不过是是指在一定的时间延迟之后才能通断，图上可以看到10s，就是说在KT插电10s时间时，电源开关KT才能够关闭。

下边看这是如何运行的。按住SB1，由于SB2是常开常闭的，KM1是通的，电源开关KM1被吸合，因此电机M1就旋转了。这时候KT都是通的，可是电源开关KT要在10s以后才会被吸合，这时候KM2才算是通的，因此M2才能旋转。从上面的环节中我们不难发现，根据一个开关SB1完成了2个电动机运行。

从上面的全过程中可以看到SB2好像并没有用。不过它会在这里完成2个电动机终止。在我们按住SB2时，中右侧的环路是断的，因此M1就暂停了。那么这时候M2是否会在10s以后终止?不容易。由于环路一停电后，电源开关KT很快就断掉了，并不是像插电时的吸合全过程需在10s以后。但是，还可以这样理解，SB2就放在主干道上，完全可以同时实现对M1和M2的终止。

从这一典型的例子中，大家可以看到应用一个开关完成对2个电动机运行，应用此外一个开关完成对2个电动机终止。

即然PLC控制比继电器控制优异，那样如何使用PLC加以控制呢?下面来一一介绍。

选用PLC控制

我们都知道PLC控制是继电器控制和计算机系统控制的融合。继电器控制是负责外围的机器设备，计算机是承担里边的程序流程。在图1-6中，左手边键入，右边导出，关键部分为里边的程序流程。这儿注重一点就是上边只是可以看到键入/输出联线难题，并不等于键入/输出联络，他们的联系是由正中间程序展现出来的。刚刚我们都知道SB1能控制KM1和KM2来达到2个电动机运行，SB2完成2个电动机终止。这是留给我们的程序流程来完成的，下面一起来看看我们自己的流程是怎样设计的?

实际上左侧部分右侧一部分刚刚早已看见了，上边的I0.0和I0.1仅仅电源开关SB1和SB2的编号，将它转化成2个电磁线圈了，可是程序编写客户并不是把它当做SB1和SB2，他们仅仅和流程中间有一个相互关系而已。比较一下图1-5的继电器控制和图1-7的PLC控制，实际上他们大部分是一样的，只不过是刚刚使用的是继电器控制里的开与关和常开常闭标记，如今使用的是子程序里的开与关和常开常闭标记。他们工作原理是一样的。比如，在我们按住电源开关SB1后，电磁线圈I0.0通断，根据吸协作用使子程序里的开与关关闭，I0.1本身就是关闭的，Q0.0电磁线圈是关断的，因此电源开关KM1吸合，M1运行。10s以后，电源开关T37吸合，电磁线圈Q0.1是关断的，因此电源开关KM2吸合，M2运行。

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终止全过程也一样。注重细节的人能够看见，图1-5的继电器控制里边SB2是常开常闭的，在图1-7的PLC控制里有开与关的。它是由PLC的特点来决定的，也就是说，每一个电源开关在开始全是开。看见仿佛逻辑有问题，但只要在进行程序编写的时候把SB2做为常开常闭就行了，仅仅它电极连接线是开与关而已。这样的一个好处是把电极连接线和控制回路分开了。那样有三个益处：

（1）布线时也只注意些什么是键入，那些是导出。

（2）设计程序时便捷。假如这是常开常闭就设计为常开常闭，是开与关就设计为开与关。

（3）I0.1和常开常闭标记中间就差一个非。假如0意味着开与关，则非0就表明常开常闭。NOT I0.1意味着常开常闭。

我们再来看看图1-7，SB1是启动键，SB2是停止按钮，如今如果将SB1做为停止按钮，SB2是启动键，大家没必要管外边的联线，只需改动里边的程序流程就行了。这便是比继电器控制占优势的地方了。如果你对比较复杂的系统软件而言，需要重新换一种方式时，假如是继电器控制得话，要拔出是多少跟线，然后要联接是多少跟线。然而对于PLC控制而言只需改动在其中的那一部分程序流程就行了。这样不但对设计增添了便捷，并且稳定性也获得了提升。

从这一典型的例子我们不难发现，针对之后开展PLC控制设计的时候，主要有两种层面：

 分派I/O插口。