西门子锦州授权总代理商

要搞清楚单片机与PLC的异同，首先得明确什么是单片机，什么是PLC。对此，我们简要回顾一下计算机的发展历程也许有帮助，按计算机专家的原始定义，计算机系统由五大部分－－即控制单元（CU）、算术运算单元（ALU）、存储器（Memory）、输入设备（bbbbb）、输出设备（Output）组成。早期计算机（晶体管的或集成电路的，不包括电子管的）的CU或ALU由一块甚至多块电路板组成，CU和ALU是分离的，随着集成度的提高，CU和ALU合在一块就组成了中央处理单元（CPU）,接着将CPU集成到单块集成电路中就产生MPU或MCU,出现了如Inbbb4004、8008、8080，8085、8086、8088、Z80等MPU。此后，MPU的发展产生了两条分支，一支往高性能、高速度、大容量方向发展，典型芯片如：Inbbb80、486、586、P2、P3、P4等，速度从4.7MHz到现在的3.2GHz。另一支则往多功能方向发展，将存储器(ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASH ROM、SRAM等)、输入/出接口（Timer/Counter、PWM、ADC/DAC、UART、IIC、SPI、RTC、PCA、FPGA等）全部集成在一块集成电路中而成为SOC（System On a Chip）。依愚之见，这就是当今广泛应用的单片计算机，简称单片机。这一分支可谓品种繁多，位宽从8位到32位，引脚数从6个到几百个，工作频率从几十KHz到几百MHz,体系结构既有CISC也有RISC,数不胜数。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众多的单片机等等。
至此，我们可以将计算机核心处理器的发展划分为三个阶段：板级的CPU、芯片级的MPU和SOC。
PLC是什幺呢？PLC的全称是Programmable Logic Controller（可编过程控制器）,刚引入国内时，曾简称为PC。后来，IBM-PC获得广泛应用，PC成了个人电脑的代名词，才改为PLC。PLC还有另外的一个意思是Power Line Carrier(电力线载波)。
PLC是一种产品，但这种产品有点特别，在没有下载控制程序之前，它不具备任何控制功能，也就是说，没有应用程序的PLC是毫无用处的。PLC实际上是专为工业环境使用的通用控制平台，它必须进行二次开发才能完成终控制目的，因此，它还需程序编辑/调试软件的配合。
PLC是智能产品，它的核心控制器采用什幺方案呢？板级的CPU肯定是不能考虑的，MPU也要好几块集成电路构成，以Z80 MPU为例，需要Z80MPU、PIO、CTC、SIO、EPROM、SRAM等，把这些集成电路安装在一块电路板上，这就是早期的单板计算机。这种方案体积太大，不适合现代要求。由此可见，PLC的核心控制器采用单片机是合适的。
由此可得出结论：
1．PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性。
2．单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例。
3．不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。这正是PLC获得广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。
后，从工程的角度，谈谈PLC与单片机系统的选用；
1．对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC方案是明智、快捷的途径，成功率高，可靠性好，手尾少，但成本较高。
2．对于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可*地运行。好的方法是单片机系统嵌入PLC的功能，这样可大大简化单片机系统的研制时间，性能得到保障，效益也就有保证。
PLC与单片机的区别
看到网友在讨论PLC与单片机的区别,我也来瞎说几句: PLC其实就是一套已经做好的单片几(单片机范围很广的喔)系统.
PLC的梯形图你可以理解成是与汇编等计算器语言一样是一种编程语言,只是使用范围不同!而且通常做法是由PLC软件把你的梯形图转换成C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运行的只是几器码而已.梯形图只是让使用者更加容易使用而已.
同样MCS-51单片机当然也可以用于PLC制作,只是8位CPU在一些应用如: 大量运算(包括浮点运算),嵌入式系统(现在UCOS也能移植到MCS-51)等,有些力不从心而已.我公司在使用的一套工业系统就是使用MCS-51单片机做的,不过加上DSP而已,已经能满足我们要求(我们设备速度较慢,而且逻辑控制为主,但是点数不少喔,128点I/O呢!!),而且同样使用梯形图编程,我们在把我们的梯形图转化为C51再利用KEIL的C51进行编译.你没有注意到不用型号的PLC会选用不同的CPU吗!!
当然也可以用单片机直接开发控制系统,但是对开发者要求相当高(不是一般水平可以胜任的),开发周期长,成本高(对于一些大型一点的系统你需要做实验,印刷电路板就需要一笔相当的费用,你可以说你用仿真器,用实验板来开发,但是我要告诉你,那样做你只是验证了硬件与软件的可行性,并不代表可以用在工业控制系统,因为工业控制系统对抗干扰的要求非常高,稳定,而不是性能,所以你的电路板设计必须不断实验,改进).当你解决了上述问题,你就发现你已经做了一台PLC了,当然如果需要别人能容易使用你还需要一套使用软件,这样你可以不需要把你的电路告诉别人(你也不可能告诉别人).

许多人觉得PLC很神秘，其实PLC是很简单的，其内部的CPU除了速度快之外，其他功能还不如普通的单片机。通常PLC采用16位或32位的CPU，带1或2个的串行通道与外界通讯，内部有一个定时器即可，若要提高可靠性再加一个看家狗定时器足够。
PLC的关键技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序，梯形图语言的解释程序的效率决定了PLC的性能，通讯程序决定了PLC与外界交换信息的难易。对于简单的应用，通常以独立控制器的方式运作，不需与外界交换信息，只需内部固化有能解释梯形图语言的程序即可。实际上，设计PLC的主要工作就是开发解释梯形图语言的程序。

(一)分析被控对象并提出控制要求
　　详细分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。
　　(二)确定输入/输出设备
　　根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备(如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等)和输出设备(如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等)，从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。
　　(三)选择PLC
　　PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择，详见本章第二节。
　　(四)分配I/O点并设计PLC外围硬件线路
　　1.分配I/O点
　　画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表，该部分也可在第2步中进行。
　　2.设计PLC外围硬件线路
　　画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入PLC的控制电路等。
　　由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。
　　(五)程序设计
　　1.程序设计
　　根据系统的控制要求，采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线，逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序，逐步完善系统指定的功能。除此之外，程序通常还应包括以下内容：
　　A.初始化程序。在PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作，为启动作必要的准备，避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有：对某些数据区、计数器等进行清零，对某些数据区所需数据进行恢复，对某些继电器进行置位或复位，对某些初始状态进行显示等等。
　　B.检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立，一般在程序设计基本完成时再添加。
　　C.保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分，必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。
　　2.程序模拟调试
　　程序模拟调试的基本思想是，以方便的形式模拟产生现场实际状态，为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同，模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。
　　A.硬件模拟法是使用一些硬件设备(如用另一台PLC或一些输入器件等)模拟产生现场的信号，并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端，其时效性较强。
　　B.软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序，模拟提供现场信号，其简单易行，但时效性不易保证。模拟调试过程中，可采用分段调试的方法，并利用编程器的监控功能。
　　(六)硬件实施
　　硬件实施方面主要是进行控制柜(台)等硬件的设计及现场施工。主要内容有：
A.设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。
　　B.设计系统各部分之间的电气互连图。
　　C.根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。
　　由于程序设计与硬件实施可同时进行，因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。
　　(七)联机调试
　　联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。
　　全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。
　　(八)整理和编写技术文件
　　技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等.

??西门子PLC S7-300和S7-400系列，常用在中大型自动化控制系统中。由于大型控制系统中设备较多，控制点数较多，因此在控制系统中经常会配置分布式I/O ET200M。用户通过ET200M可以灵活的对系统进行配置和扩展，但是在应用过程中，有时会出现ET200M与主控制PLC之间通讯异常情况。

??1. 检查DP通讯电缆和DP接头是否有问题，DP接头是否正确连接。如果系统中有多个ET200M，需要将个和一个DP接头的终端电阻拨到ON，其他的DP接头的终端电阻拨到OFF。

??2. 检查ET200M的电源是否正常，主控制PLC和ET200M之间需要接口模块IM153来进行通讯连接。这是需要确认IM153模块的24V供电是否正常，是否有电压不足的情况出现。

??3. 每一个远程分布式I/O ET200M都有一个固定的通讯地址，这个地址在硬件IM153上是拨码开关的形式，而在软件组态中，需要注意软件中的地址设定要和拨码开关的地址一致，另外系统中的所有地址不能出现重复的情况。

??4. 由于通讯的长度和通讯的波特率有对应关系，在通讯距离较长的情况下，通讯波特率不能过高。这时候用户可以适当降低系统的通讯速率，以提高通讯过程的稳定性。

??5. 主控PLC可分布式I/O模块ET200M之间的通讯电缆附近是否有干扰源，如：变频器，大功率电机等。这些干扰源会对通讯过程造成影响，用户在进行电缆布线时，需要考虑干扰的情况。