要搞清楚單片機與PLC的異同,首先得清晰什么是單片機,什么是PLC。
對此,咱們簡要回憶一下計算機的發展進程或許有幫助,按計算機專家的原始定義,計算機體系由五大部分--即操控單元(CU)、算術運算單元(ALU)、存儲器(Memory)、輸入設備(Input)、輸出設備(Output)組成。前期計算機(晶體管的或集成電路的,不包含電子管的)的CU或ALU由一塊甚至多塊電路板組成,CU和ALU是別離的,跟著集成度的提高,CU和ALU合在一塊就組成了中央處理單元(CPU),接著將CPU集成到單塊集成電路中就發生MPU或MCU,出現了如Intel4004、8008、8080,8085、8086、8088、Z80等MPU。
爾后,MPU的發展發生了兩條分支,一支往高功能、高速度、大容量方向發展,典型芯片如:Intel80186、286、386、486、586、P2、P3、P4等,速度從4.7MHz到現在的3.2GHz。另一支則往多功用方向發展,將存儲器(ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASH ROM、SRAM等)、輸入/出接口(Timer/Counter、PWM、ADC/DAC、UART、IIC、SPI、RTC、PCA、FPGA等)全部集成在一塊集成電路中而成為SOC(System On a Chip)。這就是當今廣泛運用的單片計算機,簡稱單片機。
這一分支可謂品種繁多,位寬從8位到32位,引腳數從6個到幾百個,作業頻率從幾十KHz到幾百MHz,體系結構既有CISC也有RISC,不計其數。常用的有MCS-51系列、MCS-96系列、PIC系列、AVR系列、ARM7/9系列、TMS320系列、MSP430系列、MOTOROLA許多的單片機等等。
至此,咱們能夠將計算機中心處理器的發展劃分為三個階段:板級的CPU、芯片級的MPU和SOC。
什么是PLC
PLC的全稱是Programmable Logic Controller(可編進程操控器),剛引入國內時,曾簡稱為PC。后來,IBM-PC取得廣泛運用,PC成了個人電腦的代名詞,才改為PLC。PLC還有別的的一個意思是Power Line Carrier(電力線載波)。
PLC是一種產品,但這種產品有點特別,在沒有下載操控程序之前,它不具有任何操控功用,也就是說,沒有運用程序的PLC是毫無用處的。PLC實際上是專為工業環境運用的通用操控渠道,它有必要進行二次開發才干完結終究操控意圖,因此,它還需程序編輯/調試軟件的合作。
PLC是智能產品,它的中心操控器選用什么計劃呢?板級的CPU肯定是不能考慮的,MPU也要好幾塊集成電路構成,以Z80 MPU為例,需要Z80MPU、PIO、CTC、SIO、EPROM、SRAM等,把這些集成電路安裝在一塊電路板上,這就是前期的單板計算機。這種計劃體積太大,不適合現代要求。由此可見,PLC的中心操控器選用單片機是合適的。
由此可得出結論:
“1.PLC是建立在單片機之上的產品,單片機是一種集成電路,兩者不具有可比性。
2.單片機能夠構成各式各樣的運用體系,從微型、小型到中型、大型都可,PLC是單片機運用體系的一個特例。
3.不同廠家的PLC有相同的作業原理,類似的功用和目標,有必定的互換性,質量有確保,編程軟件正朝標準化方向跨進。這正是PLC取得廣泛運用的基礎。而單片機運用體系則是八仙過海,各顯神通,功用千差萬別,質量良莠不齊,學習、運用和維護都很困難。
從工程的視點,談談PLC與單片機體系的選用
1.對單項工程或重復數極少的項目,選用PLC計劃是明智、方便的途徑,成功率高,可靠性好,手尾少,但成本較高。
2.關于量大的配套項目,選用單片機體系具有成本低、效益高的長處,但這要有適當的研發力氣和職業經歷才干使體系安穩、可靠地運轉。好的辦法是單片機體系嵌入PLC的功用,這樣可大大簡化單片機體系的研發時刻,功能得到保證,效益也就有確保。
再形象說PLC與單片機的差異
以上現已討論許多PLC與單片機差異的了,下面也就簡略彌補一些: PLC其實就是一套現已做好的單片機體系.
PLC的梯形圖你能夠理解成是與匯編等計算器語言相同是一種編程語言,僅僅運用范圍不同!并且一般做法是由PLC軟件把你的梯形圖轉換成C或匯編語言(由PLC所運用的CPU決定),然后運用匯編或C編譯體系編譯成機器碼!PLC運轉的僅僅幾器碼罷了.梯形圖僅僅讓運用者愈加簡單運用罷了.
相同MCS-51單片機當然也能夠用于PLC制造,僅僅8位CPU在一些運用如: 很多運算(包含浮點運算),嵌入式體系(現在UCOS也能移植到MCS-51)等,有些無能為力罷了.有些公司在運用的一套工業體系就是運用MCS-51單片機做的,不過加上DSP罷了,現已能滿意大部分要求,并且相同運用梯形圖編程,咱們在把咱們的梯形圖轉化為C51再運用KEIL的C51進行編譯.你沒有注意到不必類型的PLC會選用不同的CPU嗎!!
當然也能夠用單片機直接開發操控體系,可是對開發者要求適當高(不是一般水平能夠擔任的),開發周期長,成本高(關于一些大型一點的體統你需要做試驗,印刷電路板就需要一筆適當的費用,你能夠說你用仿真器,用試驗板來開發,可是我要告訴你,那樣做你僅僅驗證了硬件與軟件的可行性,并不代表能夠用在工業操控體系,由于工業操控體系對立干擾的要求十分高,安穩榜首,而不是功能榜首,所以你的電路板規劃有必要不斷試驗,改善).當你處理了上述問題,你就發現你現已做了一臺PLC了,當然假如需要他人能簡單運用你還需要一套運用軟件,這樣你能夠不需要把你的電路告訴他人(你也不可能告訴他人).
許多人覺得PLC很奧秘,其實PLC是很簡略的,其內部的CPU除了速度快之外,其他功用還不如一般的單片機。一般PLC選用16位或32位的CPU,帶1或2個的串行通道與外界通訊,內部有一個定時器即可,若要提高可靠性再加一個看家狗定時器即可。
PLC的關鍵技術在于其內部固化了一個能解說梯形圖語言的程序及輔助通訊程序,梯形圖語言的解說程序的功率決定了PLC的功能,通訊程序決定了PLC與外界交流信息的難易。關于簡略的運用,一般以獨立操控器的方法運作,不需與外界交流信息,只需內部固化有能解說梯形圖語言的程序即可。實際上,規劃PLC的主要作業就是開發解說梯形圖語言的程序。