PLC與PLD什么區(qū)別

PLC與PLD對(duì)于大多數(shù)控制行業(yè)的朋友們與單片機(jī)愛好者，都不是陌生的名詞。可是您了解它們的“一字之差”嗎？如果您對(duì)此感興趣，就請(qǐng)看看小編今天介紹的內(nèi)容。

1.可編程控制器（PLC）是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC（Programmable Logic Controller）。

某型號(hào)PLC的內(nèi)部電路

PLC的主要特點(diǎn)

高可靠性、豐富的I/O接口模塊、采用模塊化結(jié)構(gòu)、編程簡(jiǎn)單易學(xué)、安裝簡(jiǎn)單，維修方便

PLC的功能

邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、步進(jìn)(順序)控制

PID控制

數(shù)據(jù)控制：PLC具有數(shù)據(jù)處理能力。

通信和聯(lián)網(wǎng)

其它：PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如：定位控制模塊，CRT模塊。

某型號(hào)PLC控制柜

2.PLD是可編程邏輯器件（ProgramableLogicDevice）的簡(jiǎn)稱，FPGA是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FieldProgramableGateArray）的簡(jiǎn)稱，兩者的功能基本相同，只是實(shí)現(xiàn)原理略有不同，所以我們有時(shí)可以忽略這兩者的區(qū)別，統(tǒng)稱為可編程邏輯器件或PLD/FPGA。

PLD是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中最具活力和發(fā)展前途的一項(xiàng)技術(shù)，它的影響絲毫不亞于70年代單片機(jī)的發(fā)明和使用。PLD能做什么呢？可以毫不夸張的講，PLD能完成任何數(shù)字器件的功能，上至高性能CPU,下至簡(jiǎn)單的74電路，都可以用PLD來實(shí)現(xiàn)。

PLD如同一張白紙或是一堆積木，工程師可以通過傳統(tǒng)的原理圖輸入法，或是硬件描述語言自由的設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)。通過軟件仿真，我們可以事先驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。在PCB完成以后，還可以利用PLD的在線修改能力，隨時(shí)修改設(shè)計(jì)而不必改動(dòng)硬件電路。使用PLD來開發(fā)數(shù)字電路，可以大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，減少PCB面積，提高系統(tǒng)的可靠性。

某型號(hào)的PLD內(nèi)部電路

典型的PLD由一個(gè)“與”門和一個(gè)“或”門陣列組成，而任意一個(gè)組合邏輯都可以用“與一或”表達(dá)式來描述，所以，PLD能以乘積和的形式完成大量的組合邏輯功能.這一階段的產(chǎn)品主要有PAL(可編程陣列邏輯)和GAL(通用陣列邏輯)。

對(duì)于可編程邏輯器件，設(shè)計(jì)人員可利用價(jià)格低廉的軟件工具快速開發(fā)、仿真和測(cè)試其設(shè)計(jì)。然后，可快速將設(shè)計(jì)編程到器件中，并立即在實(shí)際運(yùn)行的電路中對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試。原型中使用的PLD器件與正式生產(chǎn)最終設(shè)備（如網(wǎng)絡(luò)路由器、DSL調(diào)制解調(diào)器、DVD播放器、或汽車導(dǎo)航系統(tǒng)）時(shí)所使用的PLD完全相同。這樣就沒有了NRE成本，最終的設(shè)計(jì)也比采用定制固定邏輯器件時(shí)完成得更快。

采用PLD的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)是在設(shè)計(jì)階段中客戶可根據(jù)需要修改電路，直到對(duì)設(shè)計(jì)工作感到滿意為止。這是因?yàn)镻LD基于可重寫的存儲(chǔ)器技術(shù)--要改變?cè)O(shè)計(jì)，只需要簡(jiǎn)單地對(duì)器件進(jìn)行重新編程。一旦設(shè)計(jì)完成，客戶可立即投入生產(chǎn)，只需要利用最終軟件設(shè)計(jì)文件簡(jiǎn)單地編程所需要數(shù)量的PLD就可以了。

某型號(hào)PLD外觀

PLC與PLD什么區(qū)別=下面以FPGA為例進(jìn)行介紹PLD的編程原理。

編程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以陣列形式分布在FPGA中，編程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元陣列結(jié)構(gòu)如圖1所示。存儲(chǔ)單元為5管SRAM結(jié)構(gòu), 只有一根位線。其中T管為本單元控制門，由字線控制。數(shù)據(jù)以串行方式移入移位寄存器，而地址移位寄存器順序選中存儲(chǔ)單元的一根字線，當(dāng)某列字線為高電平時(shí), 該列存儲(chǔ)單元的T管導(dǎo)通，從而與位線接通，在寫信號(hào)控制下將數(shù)據(jù)移位寄存器中一個(gè)字的數(shù)據(jù)通過各列位線寫入該列存儲(chǔ)單元。

編程數(shù)據(jù)按照一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式組成數(shù)據(jù)流裝入FPGA中，編程數(shù)據(jù)流由開發(fā)軟件自動(dòng)生成。開發(fā)軟件將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成網(wǎng)表文件，它自動(dòng)對(duì)邏輯電路分區(qū)、布局和布線和校驗(yàn)FPGA的設(shè)計(jì)，然后按PROM格式產(chǎn)生編程數(shù)據(jù)流并形成編程數(shù)據(jù)文件，最后還可將編程數(shù)據(jù)文件存入PROM中。

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