为什么在工业上多用PLC而不是单片机?
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发布时间：2022-10-02 12:20
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时间：2023-10-08 15:30
2.PLC的输入和输出功能模块齐全。PLC针对不同的工业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，均有相应的模块与工业现场的器件(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。这正适合了在工业场景中的大多数开发要求。
3.PLC的编程容易方便，PLC的编程多采用的是梯形图方式，这种方式可以类比于早些年前的继电器拼装成的大规模控制系统，易于开发控制。
4.PLC的现场安装调试比较于单片机具有很大的优势，他的安装大多数是采用的模块化安装加现场总线的方式，而单片机的应用还要选择合适的地点封装散热性等等。
综上PLC和单片机的优势对比可知在工业上对PLC的应用多单片机。
单片机的特点
1.单片机的研发首选需要设计应用场景的原理图，PCB图最后到电路板的制作，然后再进行编程这种方式的的缺点是开发时间久，应用的兼容性差。
2.单片机相比于PLC的优点在于对于复杂系统的控制能力强，价格便宜，体积小适合常用的家用电子产品。
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刚开始单片机在工业应用的，后来由于工业控制的复杂化在加上单片机的性价比等因素，得不到推广于工业领域。至九十年代，电子产品的来潮，单片机才迎来真正属于自己的一片天。工业领域不能因为单片机而止步不前，于是在传统继电器控制基础上研发出可编程逻辑控制器（PLC）。消费电子产品更新换代快，而单片机成本也低且便于量产，对电子产品最好不过了。不像工业上用的需要稳定可靠还要用的久，虽然PLC贵但是用时久了也相当于把成本降低了。
工业上多用PLC而不是单片机，也是有原因的。
工业控制领域对稳定性和可靠性要求高，不能三天打渔两天晒网，对企业损失是巨大。工业控制环境恶劣，有防护等级要求、设备露天作业等，遇到雨天、潮湿天气、极寒天气，单片机运行能稳定不？可靠性不敢恭维！在工业领域，I/O点动不动成百上千，单片机肯定抗不住，PLC都要弄套冗余系统以防万一，单片机很难办到。工业控制只是它其中一部分，用过PLC的都知道。需要数据采集、通讯、上位、组态，运动控制及显示，得完全依赖工业体系与通讯协议造成，单个的单片机是搞定不了的。比如MODBUS、OPC、PROFIBUS的实现。
开发周期短于单片机，门槛低，不像单片机编程的C语言、汇编语言对于初学者难度大，而PLC编程只要有绘制电气原理图的能力，它的梯形图编程就能很好入门。拿开发周期而言，一个人开发能不？等你弄出来PLC早已经做好准备上现场了。大型项目的高压设备启动运行，小小单片机不得玩死。适用人群也不同，单片机主要是电子工程师而PLC是电气工程师，这两种不同的职业，肯定融合不了，说白了很多电气工程师都不知道玩C语言、汇编语言之类的开发语言。电气工程师觉得编程不够优化，PLC可以自行修改，单片机做好之后就是固定的不是专业人士根本无济于事。例如工业生产过程需要增I/O点删I/O点，单片机能行吗？
PLC它的就是稳定性好，不像我们的消费电子产品，例如手机闪退对我们没损失，大不了重启一下。但是在工业上，你这样时不时闪退企业还不被活活玩死，严重时造*命都没了。虽然单片机成本低，从整体看单片机的性价比跟PLC比不了的。
说个很形象的比喻吧，在工控领域，PLC相当于小学文化，单片机相当于初中文化。
PLC实质上就是一套集成各种外设功能的单片机控制系统。使用PLC有两大好处，一是编程容易，上手快。二是基本不用考虑硬件的可靠性和适配性问题，需要什么功能就选什么样的模块就行。
而单片机用起来就麻烦很多，使用者要更多的考虑电路系统及外设硬件的可靠性，而且编程基本用C和汇编等基础语言，对编程者的逻辑思维能力要求比较高，而且软件和硬件的结合适应更是个很挠头的事。能熟练掌握单片机软硬件系统，那反过来学习和使用PLC就是小儿科了。
从两者的应用来说，PLC侧重于对工控成本比较宽松，而且对可靠性要求比较高的场合，比如机床，设备等。而对于偏重成本的中大批量产品，毫无疑问必须使用单片机。
由于掌握单片机的应用比掌握PLC，有更广泛的应用，所以建议年轻的从业者应该不畏艰难，从单片机入手进入工控的世界。PLC需要的话，再入手不迟
朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。PLC自1969年在美国诞生以来它就是为了解决当时工业控制领域中一些特殊的控制需要，由于在试用期间它的运行情况表现很出色，慢慢地PLC就在工控界发挥着越来越重要的作用了。到目前为止PLC已经成为了工控领域中的核心控制器件了，我所在的单位中很多设备中都是选用的PLC作为核心控制器件，比如机器人多功能工作台上就有西门子S7-1200的PLC，它作为机器人本体的外设专门负责机器人与其它器件的协*制工作，比如各类传感器所检测到的信号首先要送入到PLC，然后通过PLC内部程序的处理后得到的开关信号告知工业机器人启动、暂停或者复位等一系列动作。另外还有数控机床中也使用了内置式PLC装置。由此可见在工业控制领域中PLC的使用是随处可见的，下面我来说说在工业控制中为什么对PLC情有独钟。
PLC在工业控制领域中的优点
在工业控制领域中PLC作为不二的选择，它到底有哪些魅力让工业控制系统的设计技术人员对它如此重视呢？在我看来主要体现在以下几个方面，其一是PLC具有很强的抗干扰能力和很高的可靠性，在我们单位实验室中有近20台PLC，自从2005年实验设备进来之后，每天都在运行工作，到目前为止PLC模块还没有出现过故障，其它模块都已经换了一个又一个了，从这点可以看出PLC的可靠性有如此之高，据我所知在一些品牌的PLC中还采用了冗余的CPU（*处理器），像这样的PLC无故障的时间会更长。
接下来我再聊聊关于PLC的抗干扰能力强的问题，PLC在设计之初就已经考虑到了它所工作的环境，在工业环境中可能会有很强的磁场干扰，电路中的高次谐波干扰等等，因此从PLC内部电路元器件的选择上就选择了高质量，性能好的元器件，比如它的微处理器CPU就采用了抗干扰能力强的CPU。在电路的设计上就采用了多重抗干扰技术，我们从电源上讲就使用了多级滤波技术，后面还使用了集成的稳压块进行稳压，这样以来不管是外部电源高次谐波的影响还是电源电压的波动，PLC都能泰然处之。最后从电磁干扰方面讲，由于PLC的输入和输出端口都使用了光电隔离技术，在PLC整个电路的设计上都使用了屏蔽技术，这些技术手段的使用也使电磁干扰信号没有可乘之机。从以上我说的可以看到PLC天生就是为工业控制领域所使用的控制器。
第二点我们再从学习PLC的难易程度来看，我们知道PLC最初是在继电器控制电路的基础上诞生的，它可以使用非常形象的梯形图作为控制“语言”，这样非常直观。对于很多电气技术员来说学会也是非常容易的事情了，因此一般的电气技术人员在设计控制系统时首先就会想到运用PLC来控制了。
第三点从PLC控制电路的维护和升级方面来看也是非常的方便，同时在以PLC为核心的控制电路中，从硬件配置、安装以及到软件的使用即使计算机技术一般的人员也能上手去做，这样的话也会大大缩短整个电路完成的时间，我认为由于PLC有了以上的众多优点，在工业控制中使用它是理所当然的了。
单片机在工业控制领域中的短板
我们在反观单片机这种控制芯片，我接触它也有好些年了。从我使用过程中单片机有很多“致命”弱点，比如它的抗干扰能力就很弱，尤其是在工业环境这样恶劣的地方，用单片机控制根本显示不出它的优势。先从电压要求来说它需要较低的电压，稍不留神就会烧坏单片机芯片，我在玩单片机时就是因为电压的问题烧坏了许多，当单片机过低的时候它就会“罢工”不给你工作了，我在维修单片机控制电路板时，经常会查出因为电源电压低造成整个控制电路无法正常工作。比如有的单片机正常工作电压是5V，当电压降到3.4V时它就“罢工”不工作了，我认为单片机比较“娇贵”不好伺候，可靠性差。另外单片机所使用的语言相比较PLC梯形图语言来说学习难度要大，比如它所用的C语言或者汇编语言，要编一个像样的控制程序需要很熟练的掌握才行，短时间无法完成，这样用它设计工业控制系统所需的时间会延长。
工业生产首要的因素就是稳定！因此，我们设计一个工业控制系统首先考虑的因素就是可靠！而PLC就是专门为工业生产设计的，它的实质就是一个单片机系统，但是它比单片机更可靠，更稳定，更不容易受干扰。现在，由于恶性竞争，为了降低成本，都在用单片机替代PLC，看似成本降低，实则掩耳盗铃。试想，一个系统你用单片机替代PLC省了一部分钱，但是由于不稳定导致的停产，你所损失的远远大于你节省的成本
plc的核心也是单片机啊，plc是系统，是通用成品，侧重于控制方案的实现，可以随时修改程序，所以编程简单，成本高。
单片机是芯片，要加上好多外围电路设计才能用，适合批量生产，定制设计，修改难度大，成本相对低。
二者不能简单的对比，工业的控制对象接口比较标准，因此通用类的plc比较适用。
可以这样说，单片机就是面向工业控制应用的成熟产品。但是单片机应用的行业要比plc广泛得多。
解答这个问题，首先要了解PLC和单片机的联系！提到单片机，大家往往会想到51单片机，其实单片机种类非常多，比如arm。那你打开某款PLC，会发现他的cpu就是某arm处理器。
这时你应该明白，PLC只不过是模块化的单片机系统！
一、用单片机解决一个工业控制问题，不是不可以，太费时！首先，根据工艺搭建硬件电子电路，这些电路包含通信电路，光耦隔离电路，模拟量的模数转换或数模转换电路，基本时钟……一大堆电路，然后，基于你搭建的电路开发所需要的程序，一般用c语言，开发非常费时。等你完成这个程控器时，人家早用PLC做了100多个项目了。用PLC做系统，不用考虑电子硬件电路，只需要加几个不同功能的模块就可以编程了，常用的梯形图程序比c语言简单多了，有现成的函数，功能块，咱就拿最简单的定时器做比方，单片机做个精确定时程序要比plc费力的多。
二、你的工程做好了，发现需要修改，用plc系统做的，添加模块，换别的模块，修改程序，改一些线，分分钟搞定，单片机系统呢？把电路板重做！
三、一个大型的工控项目比如有几千个控制量，要是用单片机，得搭建多少电子电路？大项目往往有很多智能仪表，人机界面，工控机，你要考虑你制作的单片机电路板和这些都兼容，通信驱动程都要搞定！用大型plc比如西门子s7_400，很容易实现设备间的通讯，组成现场总线，设备与设备间的大多数通信可以兼容，省去大量时间。
四、不敢保证你用单片机制作的电路可靠性能够满足工业现场需要。plc，一般西门子的，可靠极了！
五、有些设备，只要程序相对固定，只需要设置参数，那就不用plc，用专业程控器！比如燃烧器程控器，它也和plc相似，也有几路输入输出，但是，工艺固化，不需要编程！这些专业程控器就是拿单片机开发的！
六、plc正是 社会 化分工的缩影！一个电气工程师要完成一个项目，他只要把精力放在宏观项目上就可以了。电子工程师和计算机工程师已经为电气工程量身打造开发了plc系统，组态软件，人机界面等等，这些拿来用就行了。
单片机可以替代PLC 吗?答案是“不太可能”。第一次听到这个答案可能会让你感到意外。
一、什么是单片机，什么是PLC
1、单片机
单片机(Microcontrollers)，也简称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*处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器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，在工业控制领域广泛应用。
特点是编程、维护相对复杂，编程方式常用C语言或汇编，成本较低，IO口相对有限等特点。
2、PLC
PLC是Programmable Logic Controller的简写，翻译成中文也即是可编程逻辑控制器，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。
1) 历史
美国 汽车 工业生产技术要求的发展促进了PLC的产生，20世纪60年代，美国通用 汽车 公司在对工厂生产线调整时，发现继电器、接触器控制系统修改难、体积大、噪声大、维护不方便以及可靠性差，于是提出了著名的“通用十条”招标指标。
2)结构
可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同(基于成本等原因，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)。
电源用于将交流电转换成PLC内部所需的直流电j目前大部分PLC采用开关式稳压电源供电。
*处理器(CPU)是PLC的控制中枢，也是PLC的核心部件，其性能决定了PLC的性能。
存储器是具有记忆功能的半导体电路，它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序，由PLC生产厂家编写，并固化到只读存储器(ROM)中，用户不能访问。
输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口，是信号进入PLC的桥梁，它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。
输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件，它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备，即将*处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。
PLC除上述几部分外，根据机型的不同还有多种外部设备，其作用是帮助编程、实现监控以及网络通信。常用的外部设备有编程器、打印机、盒式磁带录音机、计算机等。
3)特点
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。
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。
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。
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。
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。
二、结论
经过上述阐述，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;如果单片机也具备PLC的这些特点的话，那么将取代PLC;但是就目前形势(单片机的功能、价格、稳定性、易用性、编程及维护等)来看，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。
总之，两者各有优势，在IO口较少、功能块不多的场合一般选择用单片机，反之多选PLC(开发周期短、成本低(大型项目相对较低)、易用性强、IO口多等原因)。
1.单片机
从设计角度，需要软硬件设计，对设计人员要求高，入手比较难，比较慢；
从稳定性角度，单片机抗干扰能力差，对恶劣环境适应性不好，而工业应用环境复杂，决定单片机不能大范围应用在工业上；
维修及维护不方便，实时监控效果差。
2.PLC
PLC用户不必要设计和制作硬件装置，功能强大，使用面广，编程简单，技术人员更容易入手，同时，减少工作人员的工作量。
可靠性高抗干扰能力强，能适应不同温度和湿度的环境。
同时，PLC故障率低，有很强的实时监视功能，不同功能的模块，也标准化，维修方便。
3.尽管PLC在工业领域应用多于单片机，但单片机也有各种优点，如价格便宜、体积可以做到足够小等，广泛应用在电子产品上面。
以上仅为个人观点，有不同见解，可私信交流！谢谢
首先要了解一下自动化发展的历程，最早的时候可以说是半自动的，机械制造的设备没有很好的控制系统，功能的实现是靠机械装置和继电器，接触器，定时器等独立原件装配。发展到后来靠电子设备来控制，修改参数。这里就有了一个工业设备配电柜的装配习惯，工业电工的思路都是按照基本的接触器，定时器，开关等配置起来的，而且在现实中还要经常的去改动某些接触器，开关的控制方式，这样如果用单片机控制的话就会出现一个修改程序的问题，单片机如果修改一个函数涉及的方面过多，很麻烦，这样PLC应时而生，PLC在做编程的时候迎合了机械电工的思路，编程相对来说简单，容易修改，不用关心运行的死机，储存信息代码，各种设备信息交换代码等复杂的编写。
其实PLC就是单片机加入了程序，PLC是在单片机的程序基础上做的二次开发，这个需要理解，原始的编码应该都是基于二进制的编码系统的，后来的汇编，再到后来的电脑的C,C++等，单片机的keil等，都是在简化编程方法，减少编程错误，智能化了。
