继电器控制、单片机控制和PLC控制的区别和联系
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继电器控制、单片机控制和PLC控制的区别和联系

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对一个电气设计者来说

搞设计都要遵循一个原则:“功能价值比”,即在确保功能的前提下,一定要考虑成本,只有功能好成本低的设计才是好的设计。

  1. 对于控制动作简单的设计选用继电器设计为好:成本低,控制动作可靠。虽然单片机也不贵,但控制执行元件还得用继电器,只是节省几个时间继电器、中间继电器而已,对外界的电磁干扰(尤其高频干扰)远不如继电器。如控制执行元件不用继电器,可以用功率管或可控硅代替继电器,但对于象电机这样需多触点控制的负载来说,其控制线路控制电路就变得复杂,而且成本也上来了。
  2. 对于智能型仪器仪表及非工业生产控制用的设备,用单片机设计就显出它的绝对优势:成本低,控制灵活,作出的设备体积小。即可置入数据,又可显示及打印数据,可与外设备进行串口通讯等。这是继电器与PLC无法与之相比的。
  3. 对于工业生产上用的各种自动化控制设备,PLC就显出它的优越性:工厂的条件比较恶劣,电源的干扰源太多,尤其高频电磁的干扰,用单片机搞出的自动化设备抗干扰远不如PLC可靠,对于在线自动化生产,是不容许设备误动作的。虽然从成本上看用PLC比用单片机高,但从可靠性稳定性来说,PLC远优于单片机,这也是PLC的应用越来越广泛的原因。

因此,不能不考虑环境、条件,直接对继电器控制、单片机控制和PLC控制进行比较看其优缺点。应具体条件具体分析。
三种系统分别是以继电器、PLC、单片机为核心的电气控制系统;PLC和单片机控制系统都需要编程实现软件控制功能,继电器控制系统是硬接线系统,plc 系统是具有柔性的软接线系统,单片机则要区分不同情况,不过多数情况下单片机系统可以通过编程实现柔性控制,即具有良好的控制灵活性,继电器系统不灵活而 且一般只是作为逻辑控制用,plc和单片机都可以通过扩展特殊模块实现逻辑控制、过程控制、运动控制、联网及通信控制等,各种接口使用起来较方便;一般来 说,plc可靠性最高,单片机次之,继电器系统最差;可维护性方面,plc系统较容易,因为通常只是外围线路故障,内部硬件可靠性很高,编程如果合理也不 容易出问题,而单片机有一定的维护要求,不过通常也已外围故障居多,继电器系统维护工作量最大,相对那两种系统其更加的故障频繁需较为频繁的维修和备件; 如果不太复杂的系统,那还是以继电器价格最经济、单片机次之、配辆车最不经济,但是当系统复杂性上升到一定程度后,反倒是plc系统最经济、继电器最不经 济;抗干扰性来说plc最佳,单片机和继电器系统很难说,如果单片机措施到位抗干扰性也好的,但也有许多单片机系统受干扰严重甚至不如继电器系统好 用;plc编程语言通用性不如单片机,现在的单片机可以用才语言等通用语言编程很方便,plc基本上一个厂家的产品一种编程指令系统,不通用。


PLC的功能

PLC经过多年在工业领域的运用后,按其功能,它主要应用在以下几个方面
(1)数据处理: PLC是具有微处理器的一种智能电子产品,它具有数值运算、数据比较、数制转换、以及数据传输通信等功能;
(2) 逻辑控制: PLC具有逻辑运算功能,可实现多种通断控制;
(3)定时控制:由于PLC为用户提供了很多计时器,且时间设定值可由用户程序设定修改,所以有很强的定时功能;
(4)计数功能:同时PLC为用户提供了很多的计数器,也可通过软件进行计数值的设定。
(5)顺序控制:可依据生产加工过程,实现定位输出、顺序启动等控制;
(6)通信联网:可以对调节器、变频器等实现远程控制。也可与其它PLC或计算机之间进行数据传输通信,构成“集中管理分散控制”的分 布式控制系统。


PLC控制与继电器控制相比较

(1)逻辑控制
继电器控制是利用各电器件机械触点的串、并联组合成逻辑控制。采用硬线连接,连线多而复杂,对今后的逻辑修改、增加功能很困难。而PLC中逻辑控制是以程序的方式存储在内存当中,改变程序,便可改变逻辑。连线少、体积小、方便可靠。
(2)控制速度
依靠机械触点的吸合动作来完成控制的继电器控制系统,工作频率低,工作速度慢。而PLC由于采用程序指令控制半导体电路来实现控制,稳定、可靠,运行速度大大提高了。
(3)顺序控制
继电器控制是利用时间继电器的滞后动作来完成时间上的顺序控制。时间继电器内部的机械结构易受环境温度和湿度变化的影响,造成定时的精度不高。在PLC内部是由半导体电路组成的定时器以及由晶体振荡器产生的时钟脉冲计时,定时精度高。使用者根据需要,定时值在程序中便可设置,灵活性大,定时时间不受环境影响。
(4)灵活性可扩展性
继电器系统安装后,受电器设备触点数目的有限性和连线复杂等原因的影响,系统在今后的灵活性、扩展性很差。而比具有专用的翰人和输出模块, 理论上连接可以无穷多。连线少,灵活性可扩展性好。
(5)计数功能
继电器控制可实现逻辑功能,但不具备计数的功能。PLC内部有特定的计数器,可实现对生产设备的步进控制。
(6)可靠性和可维护性
继电器控制使用大量的机械触点,触点在开闭时会产生电弧,造成损伤并伴有机械磨损,使用寿命短,运行可靠性差,不易维护。而PLC采用微电子技术,内部的开关动作均由无触点的半导体电路来完成。体积小,寿命长,可靠性高,并且能够随时显示给操作人员,及时监视控制程序的执行状况,为现场调试和维护提供便利。


PLC控制与单片机控制的区别

(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。


单片机和plc区别:

一、区别:
1、PLC是建立在单片机之上的产品,单片机是一种可编程的集成芯片。

2、plc就是由单片机加上外围电路做成的 ,单片机开发式底层开发,程序编写用汇编或者c语言比如延时用单片机做程序,要从晶振来计算,而plc就不一样,厂家都提供一个编程软件,可以用梯形图编程。

3、价格不同。单片机开发成本低,一个单片机十几块到几十块,但开发起来,麻烦。PLC 的价格几百,几千,几万,但是开发周期短,见效快。可靠性高 。

4、PLC有有一定的互换性,质量有保证,编程软件正朝标准化方向迈进。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。

5、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、可靠地运行。最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。

二、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。

三、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,即将中央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。

扩展资料:

1、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。

2、PLC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。

3、PLC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。

4、单片机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中央处理器CPU、在工业控制领域广泛应用。


单片机控制与PLC控制的区别?
一、功能特性不同

单片机控制器基于单片机的芯片及其他电子元器件与控制外部电路的集成PCB板组合在一起的控制器叫单片机控制板,通常它是应用于一些简单的工业控制当中。应用C语言或者其他的控制语言来编写控制动作流程以达到工业控制的最终目的,相比而言较为经济实惠。

PLC控制系统是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的远程控制系统。

二、核心原理不同

单片机控制器是CPU的神经中枢,它包括定时控制逻辑电路、指令寄存器、译码器、地址指针DPTR及程序计数器PC、堆栈指针SP等。这里程序计数器PC是由16位(8+8)寄存器构成的计数器。要单片机执行一个程序,就必须把该程序按顺序预先装入存储器ROM的某个区域。

PLC内部工作方式一般是采用循环扫描工作方式,在一些大、中型的PLC中增加了中断工作方式。当用户将用户程序调试完成后,通过编程器将其程序写入PLC存储器中。具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。


PLC = 硬件( 电源+ 单片机 + EMC+ 接口 + 外围通信设备 等等) + PLC底层专用代码+ PLC专用软件

单片机系统 = 硬件( 电源+ 单片机 + EMC+ 接口 + 外围通信接口设备 等等) + 工程适用代码


plc控制系统是由继电器控制系统和过算机控制系统发展而来的

与传统的继电器控制系统相比,要不同表现在以下几个面。
(1)继电器控制系统采用许多硬器件、硬触点和'硬"接线连接,组成逻辑电路实现逻辑控制要求,且易磨损、寿命短。而PLC控制系统内部大多采用“软"继电器、“软' 接点和“软"接线连接,其控制逻辑由存储在内存中的程序实现,且无磨损现象,寿命长。
(2)继电器控制系统体积大、连线多, PLC控制系统结构紧凑、体积小、 连线少。
(3)改变继电器控制系统功能需拆线、接线乃至更换元器件,比较麻烦。而改变PLC控制功能,一般仅修改程序即可,极其方便。
(4)继电器控制系统中硬继电器的触点数量有限,于控制用的继电器触点数一般只有4~8对, 而PLC每只软继电器供编程用的触点数有无限对,使PLC控制系统有很好的灵活性和扩展性。
(5)在继电器控制系统中,为了达到某种控制目的,要求安全可靠,节约触点用量,因此,设置了许多制约关系的连锁环节。在PLC中,由于采用扫描工作方式,不存在几个并列支路同时动作的因素,因此,设计过程大为简化,可靠性增强。
(6) PLC控制系统具有自检功能,能查出自身的故障,随时显示给操作人员,并能动态地监视控制程序的执行情况,为现场调试和维护提供了方便。
(7)定时控制,继电器控制逻辑利用时间继电器进行时间控制。-般来说,时间继电器存在定时精确度不高、定时范围窄、易受环境湿度和温 度变化的影响、时间调整困难等问题。PLC使用半导体集成电路做定时器,时基脉冲由晶体振荡器产生,精度相当高,定时时间不受环境的影响,定时范围-般从0.001s到若千天或更长,用户可根据需要在程序中设置定时值,然后由软件来控制定时时间。
从以几个方面的比较可知,PLC在性能上优于继电器,控制逻辑优异,特别是具有可靠性高,设计施工周期短,调试修改方便的特点,而且体积小、功耗低、使用维护方便。但在很小的系统中使用时,价格要高于继电器控制系统。


plc和单片机系统的异同和优势

plc底层,实际就是单片机在运行,它只不过是基于单片机的基础,开发出来的一款二次应用的工 业逻辑控制器,方便具有电工思维的用户来使用,所以PLC对比单片机的最大优势就是简单易用。PLC既然是基于单片机来开发的,PLC所有功能,单片机肯定可以都做到,比如一些计时,计数,中断,模拟量处理,通讯,逻辑控制,这些单片机都可以实现,且响应速度上比PLC还要快很多,精度也会比PLC高。
但是PLC使用了扫描周期来避免立刻刷新I/O端口状态,这点从软件而言,牺牲了速度,可靠性却强了很多,用户无论如何编程刷写程序,一般都不会发生死机等问题。毕竟大多数工业场合,往往毫秒级别的响应就足够了,并不需要非常高速的实时控制。而单片机虽然编程更加灵活,但是对编程人员要求太高了,稍微有差错,就可能会造成一些死循环或者逻辑不正常。
PLC硬件电路,一般电源会考虑到工业电网污染问题,在稳压滤波上做了很多设计。输入输出回路,往往也会使用光耦来隔离,电路元件选型都严格要求工业级别的,电路板布线也会考虑到干扰问题,PCB板子也会加涂层之类保护。而单片机,往往从商用民用角度去选型和设计,可靠性没有PLC的高,电子元件也未必像工业那样严格选择,整体的可靠性不如PLC。对于工业场所,产品的稳定可靠性,还有耐用性,是非常重要的,毕竟工业设备价值比较贵重,需要长期24小时不断电运转,很多会连续工作十多年。
PLC简单易学易用
单片机太麻烦,首先要有一定的电子电路基础,往往软件和硬件人员还分开,但是你要编写软件,一般也要知道一些硬件的东西,这个对于一般的工控人员而言,是比较费劲的,毕竟电气和电子还是有一定差距的。 如果针对某款工业设备来开发一款单片机控制板,也不是三天两头就可以制作好的,涉及到选型和调试等问题,稳定下来还真需要一段时间。
单片机早期使用汇编语言,现在虽然进步了,基本上可以使用C语言编程了,但是C语言是面向过程的语言,一般人学习起来段期间也是不太好掌握的。即使你掌握了 某款单片机编程,换了一种,学习起来依然是要花时间的,毕竟细节的东西挺多。
而PLC是梯形图编程,和线下的继电器电路几乎一模一样,只要有电工基础的人,摸索一个月基本上都可以胜任了,有一种PLC的应用基础,换一个牌子,一般也可以很快手。而且硬件产品市场上已经有现成的了,不要自己去操心底层的电子硬件电路。
PLC符合电工的使用习惯
电工的思维习惯就是找线,改线和接线,PLC就是迎合这个来设计的,在电脑上,也基本上是面对常开和常闭触点的组合问题,一些自保和互锁电路而已,编程起来和接线是大同小异。而且PLC和外围的接线,人家已经设计成一排排的端子,直接接上去就可以了,不用考虑太多细节。而单片机完全是字母化的编程,并不直观,虽然可以通过一些循环跳转结构来处理,但是和接线是两码事情了,
想让一个电工去掌握这些复杂的逻辑思维,又要兼顾外围的线路和控制问题,匙较操心的。

继电器有如下几种作用

  1. 扩大控制范围:例如,多触点继电器控制信号达到某一定值时,可以按触点组的不同形式,同时换接、开断、接通多路电路。
  2. 放大:例如,灵敏型继电器、中间继电器等,用一个很微小的控制量,可以控制很大功率的电路。
  3. 综合信号:例如,当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时,经过比较综合,达到预定的控制效果。
  4. 自动、遥控、监测:例如,自动装置上的继电器与其他电器一起,可以组成程序控制线路,从而实现自动化运行。

摘自网络

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