PLC与嵌入式的区别是什么

一、引言

在工业自动化和嵌入式系统领域，PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）和嵌入式系统是两个常被提及的概念。它们各自具有独特的特点和应用场景，但也常常被误解或混淆。本文旨在深入探讨PLC与嵌入式系统之间的区别，从多个维度进行详细对比，以帮助读者更好地理解这两种技术的本质和应用。

二、定义与概述

PLC的定义

PLC是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子系统。它采用可编程的存储器，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，并通过数字或模拟的输入输出控制各种类型的机械设备或生产过程。PLC由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。

嵌入式系统的定义

嵌入式系统是由硬件和软件组成，能够独立进行运作的器件。它是以应用为中心，以现代计算机技术为基础，能够根据用户需求（功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等）灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。嵌入式系统的硬件部分包括信号处理器、存储器、通信模块等，软件部分则包括软件运行环境及其操作系统。

三、PLC与嵌入式的区别

应用领域

PLC：主要应用于工业自动化控制领域，如电力、石油、化工、机械制造等。PLC的设计初衷就是为了适应复杂的工业环境，具有强大的稳定性和可靠性。

嵌入式系统：广泛应用于各种嵌入式设备中，如航空航天、汽车、消费电子、智能家居等。嵌入式系统以应用为中心，根据具体需求进行定制开发，具有高度的专用性和灵活性。

系统架构

PLC：基于模块化的架构，可以添加不同的模块来实现不同的功能。PLC的硬件和软件都是标准化的，方便用户进行选择和配置。

嵌入式系统：通常具有固定的硬件和软件配置，针对特定应用进行设计和开发。嵌入式系统的硬件和软件紧密集成，形成一个完整的系统。

编程语言

PLC：主要使用梯形图语言进行编程，这种图形化编程方式简单易懂，方便用户快速上手。此外，PLC还支持一些文本编程语言，如指令表（Instruction List）和结构化文本Structured（ Text）。

嵌入式系统：通常使用C、C++等高级编程语言进行编程。这些编程语言具有强大的功能和灵活性，可以满足复杂的编程需求。

实时性

PLC：具有高度的实时性，能够快速地响应外部输入并作出相应的控制输出。这对于工业自动化控制来说至关重要，可以确保生产过程的稳定性和安全性。

嵌入式系统：同样具有实时性要求，但具体实时性能取决于系统的设计和应用需求。在某些应用中，嵌入式系统需要实现毫秒级甚至微秒级的响应时间。

可靠性

PLC：采用工业级元器件和模块化设计，具有可靠、稳定的性能。PLC经过严格的环境测试和性能测试，能够在恶劣的工业环境下稳定运行。

嵌入式系统：可靠性也较高，但具体可靠性取决于系统的设计和实现方式。嵌入式系统需要针对特定应用进行定制和优化，以确保其稳定性和可靠性。

开发难度

PLC：开发难度相对较低，因为PLC采用图形化编程方式，用户无需深入了解底层硬件和软件细节。此外，PLC还具有丰富的开发资源和文档支持，方便用户进行开发。

嵌入式系统：开发难度相对较高，因为嵌入式系统需要针对具体硬件进行底层驱动和操作系统的开发。此外，嵌入式系统还需要考虑功耗、体积、成本等多个因素，增加了开发的复杂性。

成本

PLC：成本相对较高，因为PLC包含了更多的功能和接口，并且采用了工业级元器件和模块化设计。但是，考虑到PLC的稳定性和可靠性以及开发效率等因素，PLC的性价比通常较高。

嵌入式系统：成本因具体需求和设计方案而异。对于简单的嵌入式系统来说，成本可能较低；但对于复杂的嵌入式系统来说，成本可能较高。

四、总结

PLC和嵌入式系统各有其特点和优势，适用于不同的应用场景。PLC主要适用于工业自动化控制领域，具有强大的稳定性和可靠性以及简单的开发方式；而嵌入式系统则广泛应用于各种嵌入式设备中，具有高度的专用性和灵活性以及丰富的功能和接口。在选择PLC或嵌入式系统时，需要根据具体的应用需求、成本预算和技术要求等因素进行综合考虑。