单片机可以取代PLC吗？单片机和PLC有什么区别？

有人说这是个伪问题，单片机是元器件，PLC是由元器件以及庞大的软件构成的系统，两者在这一方面没有可比性 —— 大多PLC的控制芯片实际上就是单片机，也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发。单论工业防护等级，单片机的稳定性和可靠性能根本比不了PLC这种IP67类的产品（ IP为标记字母，第一标记数字表示接触保护和外来物保护等级，第二标记数字表示防水保护等级）。而且就PLC这种能应对工业恶劣环境的产品还开发出一套冗余系统。

I/O功能

单片机的I/O点实在有限，而反观PLC呢？针对不同的现场信号，均有相应的I/O点可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接，并通过总线与CPU主板连接。工业里几乎任意一条生产线，都有上百甚至上千I/O点，就这点单片机完全无法比拟。

开发周期

PLC的品牌多达200多种，几乎每个品牌都有不同编程软件，而且都在不断完善自己的编程软件，使之能够越来越简单的服务于电气工程师，而各种程序块也是越来越方便人性化的任意去调用，比如PID模块、运动控制模块等，大大减轻了工程师的开发压力也缩短了开发周期。

那单片机要如何实现？没有现成的模块使用，那就只能开发，那么做过非标自动化设备的工程师都会遇到工期不足问题。PLC这种高度集成化模块化的产品在达到满足设备所需的开发周期，在工期面前也是抓襟见肘，更不用说如同白纸一张的单片机。

通信距离

现在大多数流水线是要跨区域整合与监视的，所用的通讯方式多为以太网加中继器，或者直接走民用宽带光纤，所用的东西到最后很可能是用的就是微软的IE浏览器，很明显PLC是有RJ-45接口，即使本体没有RJ-45也可以配备以太网模块，可单片机搭载的PCB板能加上这个接口然后开发出以太网通信吗？开发需要多久？

编程语言

这点对单片机来讲是一个优势，同时也是一个劣势。上面提到PLC的品牌有两百多种，编程软件更多，尽管大多数PLC的编程语言都大同小异，但是每接触一款不同品牌的PLC，电气工程师就要从PLC的硬件参数、软元件、编程软件等等各个方面从头了解一次才能使用的得心应手。而单片机的编程语言用的是C语言或者汇编语言，这对于任何单片机都是通用的。换句话说，学会C语言或者汇编语言，便可以应用任何单片机开发想要的功能（前提是要有相关的电工电子学基础）。

但话又说回来，电气工程师不是电子工程师，他们的工作不是单单考虑单片机如何驱动继电器来控制机床的，甚至有的电气工程师都不会C语言、汇编语言之类的MCU开发语言。近些年，IEC-61131-3标准的推广，越来越多的PLC支持多种编程语言，如类似C语言的ST语言，类似电路图的CFC语言。这种便利的功能是传统单片机开发环境真的无法实现。

在工业控制领域，PLC占据绝对优势，就目前形势（单片机的功能、稳定性、易用性、编程及维护等）来看，单片机取代PLC那将是一项不可能完成，或者说期限趋向于无穷的艰巨任务。

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边缘（EDGE）可编程工业控制器会取代传统PLC吗？

边缘（EDGE）可编程工业控制器（EPIC）越来越流行

如今，边缘计算作为云计算的一项重要补充，在构建互联工厂中的作用越来越受到重视。边缘计算实现了数据在网络边缘侧的分析、处理与储存，不仅减少了对云端依赖，也提高了数据的安全性。

但是边缘计算对数据的本地处理能力提出了很高的要求，传统的PLC控制器已无法胜任这样的工作。近些年，在工厂环境中，边缘（EDGE）可编程工业控制器（EPIC）大有取代传统PC、服务器和旧式硬件之势。

边缘（EDGE）控制器旨在提高现有自动化系统的效率，同时降低复杂性和拥有成本，可以处理更多的自动化功能，包括传统上需要PC或其它专用设备实现的功能。边缘控制器可以将PLC控制器、PC、网关，运动控制、I/O数据采集、现场总线协议、机器视觉、设备联网等多领域功能集成于一体，同时实现设备运动控制、数据采集、运算和与云端相连，以及在边缘侧协同远程工业云平台实现智能产线控制等。

边缘控制器的软件架构基本上都是采用云端和边缘两层架构，在配置于边缘（数据生成的位置）的创新软件平台上，通过集成用户管理、网络、安全性和硬件接口，创建一个应用程序和工具的生态系统，用户可以用其向流程提供比以前更丰富的功能。

优势赋能自动化，促进IT和OT的融合

边缘控制器设备利用了最新的IT 通信和物联网的先进技术，同时保留了PLC/PAC 在OT方面的优势。边缘控制器的通信有两个不同层面：一个是采集工业设备和过程数据的I/O，以及与其它工业控制设备通信，属于OT范畴；另一个是边缘设备与OT数据中心及云端服务器之间的通信，属于IT的范畴，也即属于工业互联网的范畴。作为IT和OT之间的一个物理接口，在完成工作站或生产线的控制功能基础上，提升工业设备的接口能力和计算能力，提高工业设备的适用性，所以在一定程度上能够促进IT与OT的融合。因此，边缘控制器多种技术的组合能够满足多种应用需求，因而非常适合工业应用。

与传统PLC不同，边缘控制器能够提供完整的连接解决方案，包括充当OPC或消息队列遥测传输（MQTT）服务器。 由于边缘控制器是为工业环境打造的，并且开箱即用，不同于针对PC的解决方案，边缘控制器几乎不需要IT进行介入。这样可以将负担从IT转移至其它方面，并且允许运营和工程部门完全实现控制自动化。由于简化了硬件和软件许可，成本一般会比较低。

在数据处理方面，边缘控制器可以存储数据、预处理数据、响应本地请求并将规范化数据转发至中央存储。这样就减少了对中央网络和服务器的需求。与扁平文件存储相比，它还提高了过程级别的灵活性和响应能力。存储转发技术还可以在网络稳定性出问题的情况下建立容错力。

此外，在网络安全方面。边缘控制器通过简化控制系统，利用设计和运营两件工具来解决现代的安全性问题。 边缘控制器嵌入了更高的安全标准，需要用户身份验证并支持多个访问级别。但是因为它们是面向着网络，因此它们包括了标准的来自网络的保护，比如说，用来阻止未经授权的内部防火墙，用来隔离信任和不信任流量的以太网接口和SSL/TLS加密以及认证。

目前边缘可编程工业控制器的应用越来越普遍，在工业自动化市场出现了新品种，引起了广泛关注。 主流的产品有Honeywell的ControlEdge PLC，OPTO 22 的groov EPIC，三菱电机的MELIPC MI5000、MI3000、MI2000、MI1000，研华工业物联网边缘控制器WISE-5580，东土NewPre3100及NewPre2100边缘通用控制器，集和诚科技KAGO系列边缘控制器等。

随着越来越多的工业企业踏上数字化转型之旅，企业对于IT与OT的融合需求愈发强烈。在智能化不断发展的今天，结合了边缘技术解决方案的边缘控制器正好适应了这一潮流，这也是PLC未来发展的一个趋势。

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