郑州继飞机电设备有限公司

河南变频柜-继飞机电(在线咨询)-提高性能变频柜 ：

我觉得这个问题不能光从底层硬件成本和技术的角度来看，要换个角度来看，就容量理解多了。

两者用来控制设备时，实现过程有何不同

首先单片机不能直接控制外部硬件，

要工程师围绕着单片机设计一个完整的电路板，包括电源、IO，晶振，模拟量输入输出，通讯模块，隔离组件等等做成PCB，然后将各个元件集成到电路板上对整个集成电路板进行测试无误后对电路板进行封装往单片机里写程序，根据控制程序电路板做出相应的信号的输入和输出，从而完成设备的控制

再来看PLC，

根据项目需求，采购一款市面上的标准PLC，可以选配IO模块和通讯模块和其他模块根据该型号的PLC，用PLC自带软件直接编程即可做出相应的信号的输入和输出单机成本分析

单片机方案：

一个会单片机集成电路的工程师的工资单片机和PCB成本

PLC方案：

一个会PLC的工程师PLC成本

按照我的理解，可能会单片机的工程师的工资要比会PLC的工程师高一些，但是单片机的硬件成本要比PLC低，所以两者的成本很难说

批量生产

如果这个产品是统一的批量生产的设备，那研发这个设备不论是单片机还是PLC方案，工程师的工资都变为了一次性投入，再后续的产品批量生产过程中，一定是单片机方案的成本更低。

非标准产品的工程应用

在工业工程项目中，很多项目都是系统集成，各个厂家通过竞标的方式拿到项目并在规定的工期范围内完成该自动化项目，那这种情况下就需要控制系统要能快速部署，同时部署后能很快的进入稳定运行的状态。那此时，工控PLC是适合的选择。系统集成项目通常是将各种不同的设备集成到一个主控制系统里，而各个子设备和系统肯定会有相应的工业标准接口。成熟的PLC兼容所有标准的工业接口包括各种IO和通讯协议，只需要简单配置即可完成。

对一个公司来说，如果它每年要接很多不同的自动化控制项目，那就意味着这些不同的项目都能很快的被部署和完成，同时如果现场的控制系统发生问题时，提高性能变频柜，能快速的维护和恢复生产。对于PLC来说，如果是PLC本体出故障，简单的方式就是从市面上再买一套直接替换上去就可以。

风险控制对工程公司来说也非常重要，一个是在各行各业和经过几百万个不同工况应用验证下的PLC控制器怎么也会比临时开发一套基于单片机的控制系统的稳定性要高的多。

对于几百万量级或者几千万量级甚至上亿的大项目，小小的PLC根本算不上什么成本，但是换来的经过数以万计的项目验证下的稳定性对一个工程项目来说，这是节省成本。

问：是什么因素让plc比单片机可靠

答：使用者的技术水平导致的

问：单片机为何不能做到这些

答：先问是不是，再问为什么。

plc能做到的单片机都可以做到（此处的单片机泛指各种芯片）。可以更抽象的理解为单片机就是汽车发动机，plc就是一款设计成熟的汽车。

你把单片机、电路设计和plc都学会了你就明白他们是共通的。

单片机一般用在成本敏感，产品需求量多的场景，没有哪家公司会用plc开发扫地机器人和智能仪表。

plc一般用在大型工程里，这类的特点就是系统功能复杂，开发周期短，成本不敏感，没有几家公司会在时间紧张只做几次的工控项目里才从画单片机原理图开始。

后面想更了再更……

plc比单片机更稳定，这个是个误区，首先，plc内部也是微处理器，也是由基本模拟数字电路构成，而单片机只相当于微处理器，二者并不能直接比较。就好比游戏中，单片机相当于刚落地，没有任何装备的角色，而plc就好比身穿铠甲的勇士，你说谁更强呢？

有的plc里面其实就是单片机，然后他还会加很多保护(所以体积更大)，还会有专业的厂家(西门子，施耐德，三菱等等)做开发软件，他们的工作是简化你的编程，价格优惠的变频柜，让你直接用他们做好的东西就够了。

所以，plc可以认为是在单片机的基础上，一些国际知名厂商给你做了软硬件方面的保护，还是整个团队做的，你一个人几乎不可能超过他们，至少从钱，精力的投入是这样的。

另外如果你有办法降低成本，性能还差不多，拿他们应该也会降下来，这是市场决定的

所以，如果你不是去做或者设计plc，而是应用，可以不考虑这些

另外，比如我做一个手环之类的，卖100w个，每个贵10块钱，后果就很严重了。我之前做过一个CT室的生产线(我做的其中一部分)，一年200台，一台1000w以上，比如做这种贵个100w，但是效果更好他们可能就觉得无所谓

plc里面就是单片机，不过输入输出专门设计了电路，增加了光电隔离，继电器隔离等，模拟量输入也模块化了，应用起来比较简单。只要设计功底好，照样可以用单片机当工控机。

日系PLC

欧姆龙

欧姆龙系列PLC在中国推广的也比较多。在通讯方式上，OMRON现在主要采用两种通讯方式：

Host Link协议是基于串口方式进行数据传输的通讯方式。当PLC进入MONITOR方式时，上位机可以和欧姆龙PLC通讯。在和欧姆龙通讯时要注意，两次通讯之间要留一定时间，如果通讯速度过快容易造成PLC通讯异常。

ControlLink是欧姆龙PLC的一种快速通讯方式。Control Link通过板卡进行数据通讯，河南变频柜，板卡之间有数据交换区，由板卡实现数据的交换从而完成数据采集功能。使用该方式通讯需配置欧姆龙的驱动。

三菱

三菱PLC的小型PLC在国内的应用非常广泛。三菱的PLC型号也比较多，主要包括FX系列，A系列和Q系列。三菱系列PLC通讯协议是比较多的，各系列都有自己的通讯协议。如FX系列中就包括通过编程口或232BD通讯，也可以通过485BD等方式通讯。其A系列和Q系列可以通过以太网通讯。当然，三菱的PLC还可以通过CC-LINK协议通讯。

松下

松下PLC和计算机之间可以通过串口和以太网进行通讯。其采用的通讯协议是MEWTOCOL协议。如大多数日系PLC一样，MEWTOCOL协议比较简单。包括紫金桥组态软件在内的许多软件都可以从PLC中直接读取数据。

机型选择的基本原则是在满足控制功能要求的前提下，保证系统工作可靠、维护使用方便及的性能价格比。具体应考虑的因素如下所述。

1、结构合理

对于工艺过程比较固定、环境条件较好(维修量较小)的场合，选用整体式结构PLC，其他情况则选用模块式结构PLC。

2、功能、规模相当

对于开关量控制的工程项目，对其控制速度无需考虑，一般的低档机就能满足要求。对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的工程项目，可选用低档机。对于控制比较复杂，控制功能要求更高的工程项目，例如要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等，可视控制规模及复杂的程度选用中档或更高。其搞挡主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等。

3、机型统一

一个大型企业应尽量做到机型统一。因为同一机型的PLC，其模块可互换，便于备用品、备件的采购和管理;其功能及编程方法统一，有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发;其外部设备通用，资源可共享，配以上位计算机后，可把控制各单独的系统的多台PLC连成一个多级分布式控制系统，好一点变频柜，相互通信，集中管理。

二、容量的选择

PLC的容量包括用户存储器的存储容量(字数)和I/O点数两方面的含义。PLC容量的选择除满足控制要求外，还应留有适当的裕量以作备用。

通常，一条逻辑指令占存储器一个字，计时、计数、移位以及算术运算、数据传送等指令占存储器两个字。各种指令占存储器的字数可查阅PLC产品使用手册。

在选择存储器容量时，一般可按实际需要的25%考虑裕量。通常I/O点数可按实际需要的10%～15%考虑裕量。

三、指令系统的选择

由于可编程控制器应用的广泛性，各种机型所具备的指令系统也就不完全相同。从工程应用角度看，有些场合仅需要逻辑运算，有些场合需要复杂的算术运算，而且一些特殊场合还需要专用指令功能。从可编程控制器本身来看，各个厂家的指令差异较大，但从整体上来说，指令系统都是面向工程技术人员的语言，其差异主要表现在指令的表达方式和指令的完整性上。有些厂家在控制指令方面开发得较全，有些厂家在数字运算指令方面开发得较全，而大多数厂家在逻辑指令方面都开发得较完善。在选择机型时，应从指令系统方面注意下述内容：

(1)指令系统的总语句数。它反映了整个指令所包括的全部功能。

(2)指令系统的种类。主要应包括逻辑指令、运算指令和控制指令，具体的需求则与实际要完成的控制功能有关。

(3)指令系统的表达方式。指令系统表达方式有多种，有的包括梯形图、控制系统流程图、语句表、顺控图、高记语言等多种表达方式;有的只包括其中一种或两种表达方式。

(4)应用软件的程序结构。程序结构有模块化的程序结构和子程序式的程序结构，前一种有利于应用软件编写和调试，但处理速度慢，后一种响应速度快，但不利于编写和现场调试。

(5)软件开发手段。在考虑指令系统这一性能时，还要考虑到软件的开发手段。有的厂家在此基础上还开发了专用软件，可利用通用的微型机(例如IBM-PC)作为开发手段，这样就更加方便了用户的需要。

四、I/O模块的选择

I/O部分的价格占PLC价格的一半以上，不同的I/O模块，由于其电路和性能不同，直接影响着PLC的应用范围和价格，应该根据实际情况合理选择。

1、输入模块的选择

输入模块的作用是接收现场的输入信号，并将输入的高电平信号转换为PLC内部的低电平信号。输入模块的种类，按电压分类有直流5V、12V、24V、48V、60V，交流115V、220V。按电路形式不同分为汇点输入式和分隔输入式两种。

选择输入模块时应注意：

(1)电压的选择。应根据现场设备与模块之间的距离来考虑，一般5V、12V、24V属低电压，其传输距离不宜太远。如5V模块远不得超过10m，距离较远的设备应选用较高电压的模块。

(2)同时接通的点数。高密度的输入模块(32点、64点)同时接通的点数取决于输入电压和环境温度，一般来讲，同时接通的点数不要超过输入点数的60%。

(3)门槛电平。为了提高控制系统的可靠性，必须考虑门槛电平的大小。门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也就越远。

2、输出模块的选择

输出模块的作用是将PLC的输出信号传递给外部负载，并将PLC内部的低电平信号转换为外部所需电平的输出信号。输出模块按输出方式不同分为继电器输出、晶体管输出和双向可控硅输出三种。此外，输出电压和输出电流也各有不同。

选择输出模块时应注意：

(1)输出方式的选择。继电器输出的价格便宜，适用电压范围较宽，导通压降小。但它是原有触点元件，其动作速度较慢、寿命较短，因此适用于不频繁通断的负载。当驱动感负载时其max通断频率不得超过1Hz。对于频繁通断的低功率因数的电感负载，应采用无触点开关元件，即选用晶体管输出(直流输出)或双向可控硅输出(交流输出)。

(2)输出电流。输出模块的输出电流必须大于负载电流的额定值。模块输出电流的规格很多，应根据实际负载电流的大小选择。

(3)同时接通的点数。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共端允许通过的电流值。通常同时接通的点数不宜超过输出点数的60%。

五、电源模块的选择

电源模块的选择很简单，只需考虑输出电流。电源模块的额定输出电流必须大于CPU模块、I/O模块、专用模块等消耗电流的总和，并留有一定的裕量。在选择电源模块时一般应考虑以下几点：

(1)电源模块的输入电压。电源模块可以包括各种各样的输入电压，有220V交流、110V交流和24V直流等。在实际应用中要根据具体情况选择，确定了输入电压后，也就确定了系统供电电源的输出电压。

(2)电源模块的输出功率。在选择电源模块时，其额定输出功率必须大于CPU模块、所有I/O模块等总的消耗功率之和，并且要留有30%左右的裕量。当同一电源模块既要为主机单元又要为扩展单元供电时，从主机单元到远一个扩展单元的线路压降必须小于0.25V。

(3)扩展单元中的电源模块。在有的系统中，由于扩展单元中安装有智能模块及一些特殊模块，就要求在扩展单元中安装相应的电源模块。这时相应的电源模块输出功率可按各自的供电范围计算。

(4)电源模块接线。选定了电源模块后，还要确定电源模块的接线端子和连接方式，以便正确地进行系统供电的设计。一般的电源模块的输入电压是通过接线端子与供电电源相连的，而输出信号通过总线插座与可编程控制器CPU的总线相连。

(5)系统的接地。电源模块接地线选择不小于10mm2的铜导线。与交流稳压器、UPS不间断电源、隔离变压器等及系统的接地之连线尽可能短;系统的地线也要和机壳相连。

(6)使用环境条件。在选择PLC时，要考虑使用现场的环境条件是否符合它的规定。一般要考虑的有：环境温度、相对湿度、电源允许波动范围和抗干扰等指标。