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為什么工業控制領域多用PLC？ |
現目前工業現場控制系統，主要有采集與監控系統（SCADA）、分布式控制系統（DCS）與可編程控制系統（PLC）。這些控制系統組成了我們現在工業控制領域的核心，從數據采集與展示，到工業設備自動控制，這些控制系統分布到了各行各業，今天我們就介紹一下，單片機與PLC之間的關系。并且單片機與PLC都“可編程”但為什么不根據設備功能畫個PCB板，然后像PLC一樣寫上程序就投入工業現場使用呢？
一、PLC發展
可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，一種具有微處理器的用于自動化控制的數字運算控制器，可以將控制指令隨時載入內存進行儲存與執行。可編程控制器由CPU、指令及數據內存、輸入/輸出接口、電源、數字模擬轉換等功能單元組成。早期的可編程邏輯控制器只有邏輯控制的功能，所以被命名為可編程邏輯控制器，后來隨著不斷地發展，這些當初功能簡單的計算機模塊已經有了包括邏輯控制、時序控制、模擬控制、多機通信等各類功能。
二、單片機與PLC的關系
單片機又稱單片微控制器，其內部集成了中央處理器（CPU）、只讀存儲器（ROM）、隨機存儲器（RAM），以及各種外設如通用IO口、定時器、串口、（數模轉換器）ADC等各種豐富的外設，單片機將一整套計算機系統集成到單片芯片上，故將其叫做單片機。
而PLC內部也是由單片機作為控制核心，在外圍加上了各種電源與IO、通信等電路組成。
三、為什么工業控制領域多用PLC
有朋友可能要問了，既然都是單片機為什么不自己設計外圍硬件，一個MCU就幾十塊錢，加上外圍電路也就一兩百塊。一個PLC隨便大幾百貴的幾千上萬
由于工業現場的粉塵、油污、強電磁干擾等各種惡劣使用環境，PLC專門做了硬件上的優化，若在設計時沒考慮使用環境，可能你的程序運行不了多久就跑飛，或者硬件堅持不了多久就壞了。
那我在硬件設計時就考慮好現場環境不就可以了？
做好硬件設計還不夠，工業現場的自動化設備開發周期短，可能使用PLC開發的已經投入使用了，而你的硬件還沒開始打版，更不要說元件焊接與調試，而且PLC編程都有現成的指令，比如想控制步進電機，只需要一個“DDRVI”指令（舉例），再加上速度、加速度、脈沖數、方向參數就能讓步進電機動起來，而你可能還在看單片機計時器手冊。
那假如我將常用的軟件指令庫寫好，用的時候只需要直接調用呢？
軟件開發光有效率還不夠啊，在非標設備開發的時候，可能前期對于設備的IO口等規劃不夠準確，如果IO口超出了單片機上限，那么你怎么辦？那你們整個設計組可能都要哭暈在廁所了，軟件硬件可能都要改，全部重新來一遍，而PLC想要加功能，有各種擴展，例如IO擴展、脈沖輸出擴展、通訊擴展等。
那我在硬件設計時就考慮好后面的擴展問題，做好各種功能塊呢?
那恭喜你！你的PLC研發成功了，LSPLC、LGPLC也就不遠了。
說了這么多，主要是想表達，PLC作為一款通用的控制器，其充分考慮了絕大多數用戶的使用場景與使用環境，也實實在在為工業自動化做出了很大貢獻，同時節省了電氣工程師很多寶貴的時間，上面也只是舉例，兩者本是磚頭與大樓的關系，寫這篇文章也是想分享一下工作這幾年在PLC開發與單片開發上的一些看法。
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