PLC與單片機技術選用的有效策略分析

蔣雙燕

【摘要】? ? 單機片和PLC都是控制系統，他們有著相同之處，也有著不同之處。對于在設計的控制系統中如何選擇這兩種控制系統，需要對兩種控制系統的性能了解，采用實際設計情況分析來使用單機片和PLC控制系統。本文在闡述時主要是根據PLC與單片機的異同，使用工程控制系統案例設計來分析如何選擇PLC與單片機。

【關鍵詞】? ? PLC? ? 單片機? ? 選擇策略

一、前言

單片機是微型計算機的一種，可以使用在很多的控制設計中，而且有著價格低廉和選擇種類多的優點;使用PLC主要是一種可編程控制器，這種系統的使用需要兩個方面相結合，一個是硬件，另一個是軟件，只要這兩者相結合情況下才能夠實現控制。使用的優點是設計簡單，初學者容易上手。

二、PLC與單片機的異同

2.1從結構上分析

1.單片機。單片機在書面稱謂中叫做單片微型計算機，從這個名稱中可以看出，單片機其實是在形狀上小，功能齊全的微型計算機[1]。單片機內部的結構和其它對計算機有著很多相同之處，主要組成部分有著以下方面的內容：中央處理單元、輸出設備、輸入設備、儲存器、運算單元和控制單元組成。2. PLC。PLC只是英文名稱的簡寫，這種控制系統的漢語全稱是可編程控制器。在可編程控制器中還有著一個其它名稱，叫做電力線載波。在可編程控制器的硬件組成部分主要有著以下方面，一個是芯片，另一個是儲存器，最后一個是控制接口。從硬件結構來分析，可編程控制器和單片機基本上相同。在使用的可編程控制器中除了使用硬件以外，還必須要有相應的軟件在支撐，可以這樣講在可編程控制器中，如果只是對硬件組合沒有軟件的支持下，可編程控制器沒有任何的控制功能。要想完成可編程控制器的控制功能，還需要配合相應的軟件，在軟件配置完成以后還需要對軟件調試，才可以完成控制功能。在可編程控制器中這種產品是一種智能產品，因此在核心的控制部位可以采用單機片。

2.2從編程內部分析

可編程控制器的程序關鍵在于內部有一個理解程序，這個理解程序主要是對梯形圖語言理解，可編程控制器內部除了有一個理解程序以外，還有著一個和外界交換信息程序。在使用可編程控制器實現控制目的中，如果是一些簡單的運用，一般情況下都是采用獨立的控制器在完成運作，這種控制系統是沒有和外界交換信息功能，只是在內部有著一個能夠理解梯形圖的程序。其實在對可編程控制器研究過程中，主要研究的對象是開發出能夠理解梯形圖的語言程序。

在平常使用的單機片51系列，這種系列也是可以用來制作可編程控制器，正是有著這種互通功能，在我國的市場上才能夠買到廉價的可編程控制器，而且這種廉價可編程控制器中，如果是使用8位芯片，使該性能更加強大。

三、工程設計中對PLC和單機片的選擇

3.1 PLC和單機片特點

單機片特點：在使用的單機片有著以下方面特點，性價比高、低電壓、可選擇型號多、體積小、低功耗、擴展性能好、可控制性能強、集成度高等特點。

可編程控制器特點：開發成功率高、設計容易、抗干擾能力強、開發周期短、容易安裝、編程簡單、可靠性高等特點。

3.2具體控制實例分析

根據設計要求，同樣使用單機片方案和可編程控制器方案，使用兩種方案來分析兩者區別。

設計要求：需要對8個指示燈設計，設計中控制要求是，在使用XO接通過程中，要求全部指示燈亮;如果是使用X1接通時，要求是在奇數位置的燈亮;同樣在使用X2接通過程中，偶數燈要求全亮;還有一個要求是在X3接通時，所有指示燈熄滅。

方案1：使用單機片設計硬件電路;方案2：使用可編程控制器設計方案。在上面的兩個方案中，使用單機片設計方案不管是在對硬件方面的設計，還是對軟件設計，這兩個方面的都比使用可編程控制器設計復雜。在使用的單機片設計時，需要考慮I/Q的設置，數值之間的傳遞，以及控制關聯性，這些都需要花費大量精力。而使用可編程控制器可以直接使用I/O，同樣在傳遞方式和關聯性要求都不是很高。

3.3選擇

在選擇使用PLC或者是單機片中，如果是小型工程，使用的重復性不高，要求控制環境不高，可靠性不高的情況下，可以選擇使用可編程控制器來使用，但是這種設計相應的成本較高。如果是在大型工程中選用，而且是要求配套多功能，應該采用單片機系統，這種系統有著成本低，效益高的特點。但是也有著相應的缺點，要求設計團隊有經驗豐富，才能夠保證設計系統的穩定性。同樣在一些大型工程，可以采用單機片和PLC相結合的方法進行設計，這種相結合的設計方法，能夠使兩種的優點都發揮出來。

結束語：綜上所述，在對單機片和可編程控制器的選擇使用過程中，需要對其優缺點掌握，同時在設計選擇時，要根據實際情況來選擇。具體的選擇策略是三種，如果是要求不高的設計，可以選擇使用可編程控制器，如果是要求較高工程，可以使用單機片設計，大型工程主要是采用兩者相結合設計，實現兩者優點都使用的目的。

參? 考? 文? 獻

[1]吳璇.淺談PLC與單片機技術的選用[J].電腦知識與技術，2019，15（07）：265-266.