如何正確的選用PLC與單片機系統(tǒng)

單片機是一種集成電路芯片，單片機系統(tǒng)一般是根據(jù)具體的控制要求，通過專業(yè)人員設計，以印刷電路板（PCB）為基礎，將單片機和其它芯片、器件等組合在一起，設計并固化相應的軟件，最終構成的控制系統(tǒng)。

PLC上是專為工業(yè)環(huán)境使用的通用控制平臺，由用戶進行二次開發(fā)完成最終控制目的。

PLC是智能產(chǎn)品，小型PLC的核心控制器往往就是單片機，小型PLC在某種程度上可以理解為一種特殊的單片機系統(tǒng)。

由此可得出結論：

1）PLC是建立在單片機之上的產(chǎn)品，單片機是一種集成電路，兩者不具有可比性。

2）PLC是單片機應用系統(tǒng)的一個特例。

3）不同廠家的PLC有相同的工作原理，類似的功能和指標，有一定的互換性，質量有保證，編程軟件正朝標準化方向邁進。這正是PLC獲得廣泛應用的基礎。

4）單片機應用系統(tǒng)則是八仙過海，各顯神通，功能千差萬別，質量參差不齊，學習、使用和維護都很困難。

通俗來講：單片機就像一本空白的書，你想寫什么就寫什么。PLC就像空白的樹上畫好了表格，你要什么就填什么。

從工程的角度，談談PLC與單片機系統(tǒng)的選用：

1）對單項工程或重復數(shù)極少的項目，采用PLC方案是明智、快捷的途徑，成功率高，可靠性好。

2）對于量大的配套項目，采用單片機系統(tǒng)可能具有成本低、效益高的優(yōu)點，但這要有相當?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行。

步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件，在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖個數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機安設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的，同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到高速的目的。

伺服電機又稱執(zhí)行電機，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把收到的電信號轉換成電機軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉子在此磁場的作用下轉動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器，驅動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較，調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）也就是說伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，它每旋轉一個角度，都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖，這樣伺服驅動器和伺服電機編碼器的脈沖形成了呼應，所以它是閉環(huán)控制，步進電機是開環(huán)控制。

步進電機和伺服電機的區(qū)別在于：

1、控制精度不同；步進電機的相數(shù)和拍數(shù)越多，它的精確度就越高，伺服電機取塊于自帶的編碼器，編碼器的刻度越多，精度就越高。

2、控制方式不同；一個是開環(huán)控制，一個是閉環(huán)控制。

3、低頻特性不同；步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象，當它工作在低速時一般采用阻尼技術或細分技術來克服低頻振動現(xiàn)象，伺服電機運轉非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點便于系統(tǒng)調整。

4、矩頻特性不同；步進電機的輸出力矩會隨轉速升高而下降，交流伺服電機為恒力矩輸出。

5、過載能力不同；步進電機一般不具有過載能力，而交流電機具有較強的過載能力。

6、運行性能不同；步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易丟步或堵轉的現(xiàn)象，停止時轉速過高易出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，交流伺服驅動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

7、速度響應性能不同；步進電機從靜止加速到工作轉速需要上百毫秒，而交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，一般只需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。

綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進電機，但是價格比就不一樣了。
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