一文搞清楚单片机和PLC有何不同之处，哪些时候可以被替换？

哪些时候单片机可以替代PLC 吗?小编先不揭晓答案，看完此文大家自己就心知肚明可以不可以替换了，再解决这个问题之前先了解下单片机和PLC是什么，各自有着怎样的结构特点，正文开始！

一、何为单片机，何为PLC，有都是怎么一回事？

1、单片机

单片机(Microcontrollers)，也简称MCU，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、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

特点是编程、维护相对复杂，编程方式常用C语言或汇编，成本较低，IO口相对有限等特点。

2、PLC

PLC是Programmable Logic Controller的简写，翻译成中文也即是可编程逻辑控制器，是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

1)历史

美国汽车工业生产技术要求的发展促进了PLC的产生，20世纪60年代，美国通用汽车公司在对工厂生产线调整时，发现继电器、接触器控制系统修改难、体积大、噪声大、维护不方便以及可靠性差，于是提出了著名的“通用十条”招标指标。

2)结构

可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同(基于成本等原因，大多PLC的控制芯片实际上就是单片机，也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发)。

电源用于将交流电转换成PLC内部所需的直流电j目前大部分PLC采用开关式稳压电源供电。

中央处理器(CPU)是PLC的控制中枢，也是PLC的核心部件，其性能决定了PLC的性能。

存储器是具有记忆功能的半导体电路，它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序，由PLC生产厂家编写，并固化到只读存储器(ROM)中，用户不能访问。

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。

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。

PLC除上述几部分外，根据机型的不同还有多种外部设备，其作用是帮助编程、实现监控以及网络通信。常用的外部设备有编程器、打印机、盒式磁带录音机、计算机等。

3)特点

可靠性高。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。

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。

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。

输入/输出功能模块齐全。PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号(如直流或交流、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等)，均有相应的模板可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接，并通过总线与CPU主板连接。

安装方便。与计算机系统相比，PLC的安装既不需要专用机房，也不需要严格的屏蔽措施。使用时只需把检测器件与执行机构和PLC的I/O接口端子正确连接，便可正常工作。

二、结论

经过上述阐述，我们可以看出：PLC实际上可以看成是单片机的二次应用开发，但是它又有自己鲜明的特点;如果单片机也具备PLC的这些特点的话，那么将取代PLC;但是就目前形势(单片机的功能、价格、稳定性、易用性、编程及维护等)来看，那将是一项不可能完成，或者说期限趋向于无穷的艰巨任务。

总之，两者各有优势，在IO口较少、功能块不多的场合一般选择用单片机，反之多选PLC(开发周期短、成本低(大型项目相对较低)、易用性强、IO口多等原因)。