与其他控制系统的比较及应用

2．4　PLC与其他控制系统的比较及应用

在工业生产和日常生活中，许多控制功能可以通过组成PLC控制系统、继电器控制系统、计算机控制系统、单片机控制系统和集散控制系统等来完成。PLC组成的控制系统虽然有很多优点，但针对不同的控制场合，还应考虑它们各自的优势，根据实际情况进行合理选择。

2．4．1　PLC与继电器控制系统的比较

PLC与继电器控制系统在实现逻辑控制、顺序控制、定时和计数等开关量的控制方面功能是相同的。但是，继电器控制系统是采用机械触点的硬接线方式实现逻辑关系的，接线多而复杂，体积大，功耗大，只能完成既定的逻辑控制。一旦生产工艺过程改变，继电器控制系统必须重新设计、重新配线。而PLC由于应用了微电子技术和计算机技术，各种控制功能都是通过软件来实现的，只要改变程序并改动少量的接线，就可适应生产工艺的改变。从适应性、可靠性、方便性及设计、安装、维护等各方面进行比较，PLC都有显著的优势。因此，传统的继电器控制系统被PLC所取代是必然趋势。

2．4．2　PLC与工业控制计算机的比较

工业控制计算机简称工控机，是通用微型计算机为适应工业生产控制要求发展起来的一种控制设备。硬件结构方面，具有总线标准化程度高、兼容性强，并且软件资源丰富的特点，特别是有实时操作系统的支持，故对要求快速、实时性强、模型复杂、计算工作量大的工业对象的控制占有优势。但是，使用工控机控制生产工艺过程，要求开发人员具有较高的计算机专业知识和软件编程的能力。

从可靠性方面看，PLC是专为工业现场应用而设计的，结构上采用整体密封或插件组合型，并采取了一系列抗干扰措施，具有很高的可靠性。而工控机虽然也能够在恶劣的工业环境下可靠运行，但它是由通用计算机发展而来的，要完全适应现场生产环境，在整体结构上还要求做更多的硬件设计工作。另一方向，PLC用户程序是在PLC监控程序的基础上运行的，软件方面的抗干扰措施在监控程序里已经考虑得很周全，而工控机用户程序则必须考虑抗干扰问题。一般的设计人员很难在软、硬件设计方面考虑周全，因此，这也是工控机应用系统比PLC应用系统可靠性低的主要原因。

尽管现代PLC在模拟量信号处理、数值运算、实时控制等方面有了很大提高，但在模型复杂、计算量大、实时性要求较高的环境中，工控机则更能发挥其专长。

2．4．3　PLC与单片机控制的比较

单片机是一种微处理芯片，具有结构简单、使用方便、价格低廉等优点。单片机可以构成各种各样的应用系统，既可用于工业控制，又可用于民用产品。但单片机用于工业控制时，编程方法复杂，抗干扰能力差。PLC是一种基于单片机并为工业环境设计的专用微计算机控制系统，其编程方法简单易学，功能强大，抗干扰能力强，稳定可靠。但是与单片机相比，PLC价格昂贵，体积大，通用性较差。

2．4．4　PLC与集散控制系统的比较

集散控制系统（distributed control system，简称DCS）又称为分散控制系统，它是由回路仪表控制发展起来的，是专门为工业过程控制设计的过程控制装置，在模拟量控制方面有一定的优势。而PLC是由继电器控制逻辑发展起来的，在开关量控制、顺序控制方面有一定的优势。

集散控制系统是通过计算机网络按危险分散、控制分散、操作和管理集中的原则而设计的。它的控制对象多、控制规模大、控制过程复杂，因此，控制功能强。由于集散控制系统采用了冗余技术，所以，可靠性高，但组建系统的价格也高。PLC既可以单机应用，也可以作为集散控制系统中的现场控制设备，还可以通过多台PLC组成控制网络。PLC与计算机组成的控制网络可以实现集散控制系统的功能，特别是高端PLC无论从运算速度、网络兼容性还是从硬件的扩展性、系统可靠性等方面来说，PLC与集散控制系统的差别已越来越小。