为什么用PLC代替微控制器？

为什么每个人都在工业环境中使用PLC，而不是基于微控制器的解决方案？

对于较长的任务，PLC程序与微控制器程序一样复杂。

基于微控制器的解决方案可能更具可定制性，并且价格更低。

我认为主要因素是人。可以设计微控制器来运行工厂的工程师正在忙于批量生产小型设备。使用名牌PLC的工程师使用标准软件包，他们不必处理较低级别的编程，他们遇到的大多数其他问题已经使用该硬件解决了（常见的设备，IO问题，PID）。此外，工程师是可以互换的，只要具有良好的规范或代码注释，当您需要更改代码时，就不需要在此处构建系统的工程师。

这也有点像问为什么有人在自己建造自己的电脑时会购买一台PC。

PLC的较高成本被（或应该）提交的测试（通常在恶劣的环境中）抵消。您可以设计定制的微控制器系统吗？是的，但是您可能需要对其进行认证。

当您拥有一个设备齐全的大型工厂时，可定制性并不是真正的主要问题。实际上，您想要相反的事情，您希望东西尽可能地标准化。

而且，除了供应商特定的功能外，梯形逻辑已经非常标准化了，这使得PLC之间的调试/移植软件比在不同的微控制器之间移植更容易。

环境问题（物理，电气隔离，EMI等）是一个巨大的问题，已经被其他答案所涵盖。

您还需要考虑PLC如何为您提供确定性的环境。自1970年代以来，它们就已广为人知。

您知道每个梯级要花费多长时间，并且可以根据已知的输入参数来保证行为。使用纯微控制器编程，可能很难弄清楚确切的功能更改将如何影响程序的整体功能。

梯形逻辑易于理解，并可以为机器控制编程。我们让电工对它们进行编程，而无需工程学的任何参与。他们可以轻松地自己对线路的电气系统进行故障排除并进行适当的维修。他们还可以编写自己的程序并对现有程序进行修改。调试环境比嵌入式微控制器通常可以完成的方式（我的意思是WAY）更好。

对于安全系统，使用安全PLC及其冗余功能和看门狗以确保正确的功能变得更加重要。

您知道有些PLC在$ 100 / ea以下的范围内：CLICK®系列可编程逻辑控制器（PLC）（可堆叠微型积木），并且在$ 500以下且具有有限的IO范围内。

有些模块基本上是工业化的“微控制器”软件包。例如，大多数PID温度控制器都可以这样认为。

综上所述，您可以开始看到行业中具有实时操作系统的计算机直接负责控制任务和机器控制的情况。随着联网的IO，这种情况将继续特别增长。

并非每个与PLC合作的人都是电子专家。

我开始以纯流程工程师的身份来做PLC。我无法使用万用表，没有真正了解电压和电流之间的差异。我曾经在大学课程中学过C，但是仅此而已。

高级语言种类繁多。经过两周的培训，我基本上可以学习PLC的整个指令集，这足以进行基本的PLC编程。我从不需要担心库，I / O处理，内存分配以及任何其他事情。

并如前所述安全应用。我不会相信任何人声称拥有SIL-3等级的自制微控制器。

考虑一下最终用户：PLC对于具有较浅EE背景的人更友好。易于使用，易于维护，再加上PLC，可以提供一些顶级的工厂自动化控制。考虑一下一个需要10,000种不同功能的大型工厂，您无法全部构建它们，与使用COTS（廉价）相比，时间/成本是巨大的。

如果您是真正的EE，请不要从事这样的工作，这是一项无聊的，技术含量低的工作。真正的EE的工作是使用MCU创建PLC盒子供其他人玩。

尚未提及的另一个因素是，一些PLC供应商已经投入了巨大的努力，证明即使在各种不利条件下（即使存在不利条件也无法正常运行，该设备可能依赖于触发器来触发故障输出或使其他输出进入故障安全状态）。尽管有可能对许多类型的微控制器进行编程以提供这种鲁棒性，即使存在毛刺，毛刺也可能在操作期间翻转一个或多个寄存器位（例如，通过使用不同的公式执行冗余计算，因此，需要极高的巧合性来干扰两组计算，以产生一致的结果。相对于软件实际执行的复杂性，编写和验证此类软件所需的工作量将是巨大的。使用具有此类安全功能的PLC容易得多。

以我的经验，我已经看到了微控制器和PLC在工业环境中的使用。

决定因素是“调试后谁来支持/维护/修改设备？”

在工业环境中，花在阅读（请参见故障查找）代码上的时间要多于编写代码的时间。这并不意味着您试图在代码中查找问题，而是在使用代码来帮助诊断现场问题。经常需要进行此类故障查找的人员是电工，与阅读文本格式的代码相比，电工更容易阅读电气原理图（因此，图形类型的“编程语言”，例如梯形逻辑很流行）。在较大的站点中，有专门的自动化工程师，这已不再是一个重要因素。

与上述密切相关的是特定解决方案的历史惯性问题。人员的技术背景和对硬件/供应商的先前经验导致对项目的先决条件通常是围绕以下主题组织的：（“我们已经使用了供应商X，并且有备用零件-将来实现的任何东西都需要使用X-YZ ”）。

在过去的几年中，与此相关且越来越成问题的是“该设备如何与我的其他设备/工厂/站点/公司进行通信”。对于PLC而言，这通常是预先解决的，对于小批量微控制器解决方案，这通常是一个问题。

我看到微控制器在需要非常定制的解决方案的情况下实施（但通常仅作为供应商项目实施，并得到供应商的支持）。原因通常与执行速度有关，或者与硬件和代码的位置非常接近有关（没有通信延迟的可能性，也不需要将关键过程与其他不相关的代码分开）

微控制器是设备，PLC是设备。如果您是业余爱好者，或者您是批量产品的制造商，请使用“末端”微控制器。对于定制的工业解决方案，PLC是唯一的选择。

他们俩都可以实现相同的目标。尽管微控制器驱动的系统可能更便宜，但是用C代码编程是一项艰巨的任务。要精通C语言，需要进行大量培训。

话虽这么说，我在一个工作领域中使用MCU与C ++程序进行通信，以跟踪和调节用于工业电池（200+ AH电池）的大型整流器充电电路的电流和电压。大约有100个整流器。使用STD控制器和中继卡查找旧的AD-DA几乎是不可能的。一旦这些板变坏就可以了。

这就是为什么我们目前正在将所有产品升级到紧凑型或控制Logix系列PLC的allen bradley系列。它们贵吗？是。雇用懂C ++的程序员是否昂贵？是。使用RS Linx / Logix，可以为公司做好所有准备工作的几个人可以使用该软件编写/编辑程序。再加上大量的支持和扩展，使用PLC可以更快，更具成本效益。

值得一提的另一个因素是产品生命周期。通常，对PLC的支持可以使用很多年。我仍在支持1985年和1987年的某些Texas Instruments PLC。它们的结构精良且非常可靠。在此阶段，可从工业维修中心或eBay上购买备件，价格昂贵。

尝试寻找替代芯片，电路板和其他东西，以在30年后运行您的（插入最喜欢的微型芯片）。

我喜欢上面的答案，并认为我也应该参加。PLC与微控制器也与规模和成本有关。例如，您可以非常快速地用PLC对洗衣机进行编程。但是，您的洗衣机的成本是抵消PLC价格的三倍。因此，您需要设计一个具有单个程序的微控制器，该微控制器可以复制100,000次。这样做的工程成本很高，但其成本却非常低，超过100,000单位，并且设备的最终成本较低。

或者，您也可以在微控制器中对整个电厂进行编程。但是，（连同上面的许多答案），您可能会花20倍的时间来编程它，而花20倍的时间来调试它-较低的硬件成本是的，但是工程师很昂贵，尤其是好的工程师。或者，您可以使用硬件成本较高的PLC，但是对其进行编程的时间要少得多，从而可以降低工程成本。

还请注意，我不想成为必须将BACnet，Modbus，CIP和以太网HMI驱动程序编程为微控制器的人。Plc可以通过添加一些额外的卡并进行几个小时的配置来做到这一点。

在其他伟大的答案中，总而言之：标准化。

标准硬件，标准通信，标准开发IDE，标准语言。

不同的品牌确实提供不同的口味，但是总的来说，一旦您了解了一个PLC品牌，切换品牌就更多了，而不是技术上的许可负担。

对于编程和电气参数的标准，宜使用PLC代替微控制器。

当您处理产品时，尤其是低功耗和小尺寸产品（如汽车和医疗产品），将使用微控制器。您不在那里使用PLC。

但是，当您处理诸如徽章，切割等机器时，可以轻松使用PLC。

而且PLC正在规范嵌入式芯片的应用。

plc的编程语言非常简单易用，与单片机相比，plc中使用的扩展端口也更多，主要是“由于微控制器中的任何引脚损坏，因此更难进行故障排除”工业将使用plc代替微控制器。还有更多，但这是工业中面临的主要问题

这些年来，我已经构建并使用了PLC。我建议，这是一个市场融合，像WiFi PLC的微控制器现在售价49美元，像蛋糕一样卖。

PLC制造商正在感受到价格压力。

像西门子徽标这样的新型低成本PLCS可能更适合简单的应用。

刚上市的是使用Arduino而非梯形逻辑的PLC。那里有很多钱。搜索PLC的kickstarter

-马丁

简单的答案是始终使用PLC。。。。但是，如果PLC仅由于应用程序的成本，大小或复杂性等原因而无法实施，则我们应该选择微控制器，因为PLC更坚固耐用，其目的是用于工业环境（意味着涉及大量机械振动，高温，粉尘） （例如电峰值等），其经过了可靠性测试，它使用标准的编程方法，使技术水平较低的工程师可以进行更改等。