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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。
继电器控制、单片机控制和PLC控制的区别和优缺点
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。
最后,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。
1、PLC与继电器控制系统的比较
1、PLC与继电器控制系统的比较
1)、功能强,性能价格比高
一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件,有很强的功能,可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比,具有很高的性能价格比。可篇程序控制器可以通过通信联网,实现分散控制,集中管理。
2)、硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强
可编程序控制器产品已经标准化,系列化,模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置,组成不同的功能、不规模的系统。楞编程序控制器的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。PLC有很强的带负载能力,可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。
3)、可靠性高,抗干扰能力强
传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良,容易出现故障,PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件,接线可减少互继电器控制系统的1/10--1/100,因触点接触不良造成的故障大为减少。
PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,具有很强的抗干扰能力,平均无故障时间达到数万小时以上,可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场,PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。
4)、系统的设计、安装、调试工作量少
PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法。这种编程方法很有规律,很容易掌握。对于复杂的控制系统,梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。
PLC的用户程序可以在实验室模拟调试,输入信号用小开关来模拟,通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后,在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决,系统的调试时间比继电器系统少得多。
5)、编程方法简单
梯形图是使用得最多的可编程序控制器的编程语言,其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似,梯形图语言形象直观,易学易懂,熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言,并用来编制用户程序。
梯形图语言实际上是一种面向用户的一种高级语言,可编程序控制器在执行梯形图的程序时,用解释程序将它“翻译”成汇编语言后再去执行。
6)、维修工作量少,维修方便
PLC的故障率很低,且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时,可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的住处迅速的查明故障的原因,用更换模块的方法可以迅速地排除故障。
7)、体积小,能耗低
对于复杂的控制系统,使用PLC后,可以减少大量的中间继电器和时间继电器,小型PLC的体积相当于几个继电器大小,因此可将开关柜的体积缩小到原来的确1/2-1/10。
PLC的配线比继电器控制系统的配线要少得多,故可以省下大量的配线和附件,减少大量的安装接线工时,可以减少大量费用,学得辛苦,做得舒服。
2.PLC与单片机控制系统的比较
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。
4)、工作方式不同。前者工作方式是“循环扫描”。后者工作方式是“待命或中断”
5)、PLC 编程方式不同。
PLC最突出的优点采用“软继电器”代替“硬继电器”。用“软件编程逻辑”代替“硬件布线逻辑”。
PLC编程语言有梯形图、布尔助记符语言等等,而单片机大多采用汇编语言编程,编程要求具有较高的计算机专业功底。
继电器控制:缺点触头容易氧化及机械式冲击触头使用寿命短,接线改线不方便等。优点:用于简单的控制成本低。通断电流高,检测直观明了可听或看检查找到故障点。
单片机:缺点由开单乍机是集成一个芯片设计,内存空间的ROM及RAM的容量较小。系统部份各厂家有各自的设计方法,电子原器件不好采购、维修要各厂家的专业人士专业维修。优点:把所有的控制集为一体降低硬件成本,体积小、功耗低、功能强性价比高;运行速度快,抗干扰能力强,可靠性高。
PLC:缺点:PLC断流能力比继电器的低。优点:编程使用方便、可靠性高、抗干扰能力强、扩充方便、程序灵活可变维护方便、功能完善成本低、环境要求低,使用寿命长。
继电器控制就是原始的传统的电路控制,其所用到各种继电器、开关、断路器等等根据电路图连接起来实现一定的电能控制,这样的系统所用器件较多,特别在较复杂的控制中需要各种的器件,其接线、线路走向、器件布设都很繁琐,且占有很多空间,由于其触点是硬性接触,在运行中易产生接触不良、发热、故障率多的特点,因此实际维护量较大。使用继电器控制在小型的电路控制中还广泛的应用,其最大的特点是控制电路改变简单,容易实施,只要稍微改变一下继电器的接线就可实现不同的功能,运行中出现故障也可最快的排除,普通的电工就可维护、维修。
单片机就是在实际的继电器电路控制中,设计人员的一种在开发,把其控制电路的中间过程有硬件控制转化为软控制,其各种逻辑控制变成微电路的软件控制,这样的单片机在设计中根据原有的控制原理进行编译,编译后的程序进行固化,(现在逐渐发展成可擦洗的存储器),在运行中不能改变控制顺序,由程序自动完成。这种单片机控制大大的减少了继电器的使用,使原本复杂的电路变得简单、线路走向也明朗美观,主要的缺点是程序固化,改变控制过程不方便,所实现的功能较单一,基本上用在独立的小型系统中。
PLC控制系统,可以理解为是单片机的升级版,不但继承了单片机的所有功能,而且由于自身的可扩展性,在工程施行中更加方便灵活,功能更加强大,不仅能够实现各种逻辑控制,而且在线流的各种复杂的PID控制也能实现,在今后的发展趋势将逐步取代单片机应用在各种控制,但是价格比单片机较贵。
个人理解:
继电器控制:对于自动化程度不高的产品以及要求不高的厂家可以采用继电器控制,这样可以节省成本,而且说实话,PLC他们也不太懂,加了反而麻烦。三番五次的找你。所以我们的原则是能用继电器控制就采用继电器控制。
单片机控制:这个入门高一些,因为学单片机比学PLC的时间要长一些。反正我当年学的现在都还给老师了。但是对于电子电路来说是必须用的,但是在滤波方面需要下很大功夫来处理。在控制方面似乎没有PLC应用广泛。
PLC控制:相对继电器来讲PLC控制适合自动化程度高的产品以及厂家要求比较高的客户。而且有些复杂的产品是必须要用PLC来控制的,安全可靠。因为纯继电器实现不了,即使能实现故障率也相当高,排查故障还困难。
从目前的控制方式来讲,PLC控制时趋势。但PLC与继电器结合的控制方式是主流。
继电器控制室最基础的硬件控制,稳定性差,外部硬件很多,还需要很多接线,很麻烦。
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。
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。
最终现在的控制需要三者完美的结合,可以造出完美的设备。
其实这样的比较没有多大的含义,非要将之区分,那就将就一下啦:
1、不过是使用哪种,继电器总是少不了的,毕竟PLC与单片机的驱动能力都是有限的,都需要继电器来实现隔离、增大驱动能力等。
2、由于PLC与单片机对于环境要求较高,而继电器就要低得多。所以很多低温环境、有可能发生凝露的环境,都是通过继电器回路先将小环境改变,然后再将PLC或单片机上电。
3、简单的系统,如果没有特殊要求的话,还是考虑使用继电器吧;至于中大型系统,继电器就显得不能实现其智能化、网络化,更不能较好的完成人机交互啦。
4、PLC通常的自我诊断能力做得比单片机、继电器要好得多。
5、从入门来看,继电器都是应该熟悉的关键部件,对于PLC与单片机的应用是最基础的。
6、其实三者之间在同一较大系统中是同时存在的。根据不同的情况取舍不同。
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。
个人理解:
继电器控制:对于自动化程度不高的产品以及要求不高的厂家可以采用继电器控制,这样可以节省成本,而且说实话,PLC他们也不太懂,加了反而麻烦。三番五次的找你。所以我们的原则是能用继电器控制就采用继电器控制。
单片机控制:这个入门高一些,因为学单片机比学PLC的时间要长一些。反正我当年学的现在都还给老师了。但是对于电子电路来说是必须用的,但是在滤波方面需要下很大功夫来处理。在控制方面似乎没有PLC应用广泛。
PLC控制:相对继电器来讲PLC控制适合自动化程度高的产品以及厂家要求比较高的客户。而且有些复杂的产品是必须要用PLC来控制的,安全可靠。因为纯继电器实现不了,即使能实现故障率也相当高,排查故障还困难。
从目前的控制方式来讲,PLC控制时趋势。但PLC与继电器结合的控制方式是主流。
先弄明白继电器、单片机和PLC的定义
单片机
单片机是一种集成在电路芯片,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/计时器等功能(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计算机系统。
PLC
PLC是什幺呢?PLC的全称是Programmable Logic Controller(可编程序控制器),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最终控制目的,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最合适的。
继电器
继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时,输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。
继电器是相当重要且常见的电子元件,在许多机械控制上都相当有用。
继电器是一种基本的电气设备,它用来打开或关闭一定数量互相独立的电路。这种操作是利用由电压控制的线圈绕组所产生的电磁场来实现的。
下面再看区别
PLC与单片机的区别
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在一些高级应用如: 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体统你需要做实验,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,稳定第一,而不是性能第一,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).
以上一些拙见,有说错的地方请指正,可不要打我喔!也不要骂我喔!我只是想和大家讨论一下而已!!!
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。
现在的单片机完全可以取代PLC
以前的单片机由于 稳定性和抗电磁干扰能力比较的弱 和PLC是没有办法相比的
现在的单片机已经做到了高稳定性和很强的抗干扰能力
在某些领域 已经实现了替换 比如说以前的电梯是绝对禁止使用单片机的~~现在已经有些高性能的单片机在电梯上使用了
继电器和plc
继电器作为一个控制电器来讲,它有两个主要部分:一 个是控制系统(又叫输入回路);另一个是被控制系统(又 叫输出回路)。继电器之所以能起自动控制作用,是因为当 它的控制系统中输入的某信号(输入量),如电、磁、光、热 等物理量,达到某一定值时,能使输出回路的被控制量(输 出量)跳跃式的由零变化到一定值(或由一定位突跳到零)。 我们把这种能自动使被控制量发生跳跃变化的控制元件称为 继电器。
继电器是一种基本的电气设备,它用来打开或关闭一定数量互相独立的电路。因此在很多场合PLC完全可以取代继电器,而继电器一般不能取代PLC
继电器控制就我认知应该理解为电源隔离控制 只能实现简单的逻辑控制 (例如互锁、一对多)
好处很明显 就是为了实现控制电源与动力电源相互分离 起保护作用
貌似无论plc控制还是单片机控制大多需要继电器这个东东
plc与单片机应该算是自动化发展的两大主题
plc算是已开发的产品了 模块稳定性好 变成软件方便 尤其梯形图 一学就会一看便懂
缺点估计只有成本较高 开发空间有点局限 属于高成本低技术
单片机系统未来提升空间还比较大 除去高额的研发成本 其造价还是比较低廉的
一般来说单片机系统研发公司五花八门 针对性强 良莠不齐
产品的稳定性是硬伤 不过如果技术成熟时 利润往往远高于plc系统