一
首先，这是一个面粉能不能代替面条，猪肉能不能代替猪肉水饺的伪命题。
PLC和单片机之间什么关系？
PLC是集成单片机吗？
是的
PLC是否是基于单片机开发出的新设备
可以这么理解
两者关系？
PLC就是用单片机开发的一类产品.
单片机的使用存在很多局限，首先得学C，学绘制PCB，数电模电，不断的调试，然后呢？你得生产，只生产几套的话需要手工焊接，效率低下。需要生产很多的话需要测试维修设备和人员。从立项到投放市场少则几个月，多则几年。
我需要用单片机，然后我不想经历几个月甚至几年的开发过程，也不想搞生产维修PCB那些事，我需要快速的做出产品投向市场。
我这设备只要做一台(如定制的自动化设备)。
有需求就能赚钱，PLC就这么来了。
PLC的程序
在单片机的基础上，简化编程，使用梯形图和简易的命令代替C语言，使用它并不需要学C。PLC语言像python，解释型语言，读取一条命令----解释为一串同功能的C代码执行。
我用仿三菱PLC的代码解释，没错就是无穷无尽的case，每个case解释一条命令，比如当temp5=0x42，就是命令三菱PLC中AND命令的意思，这是三菱PLC编程手册中的解释
执行AND函数，执行后程序指针（类似单片机的PC）自增。
命令的执行方式大多数都是状态机机制，将新的状态写入数组的指定位置，定时读取数据，更新外部电平。
这是mian循环中的三个函数，分别是刷新输出，刷新输入，解释下一条语言。
刷新输出，就是读取数组中对应输出位置的状态
输入就是将读取的输入状态数据in_x写入数组指定位置。
in_x的更新函数就是输入滤波函数。
以上，就是PLC转换为C的过程。
梯形图
梯形图比起英文字母编程，简直爽翻了。直观，简洁。
如梯形图的第10行，当输入端X1=1时，输出Y1=0。
翻译为PLC指令就是右边的10、11行。PLC编程软件编译为有利于PLC读取，体积更小的文件下载到PLC里面就可以解释一步一步执行了。
单片机电路与PLC电路的关系。
PLC存在的意义是拟补单片机的种种不足，如上面说的开发周期长，需要会C，需要懂数电模电，生产等等问题。
PLC利用梯形图及对C进行封装简化了编程，使可以快速上手。还需要解决单片机最小系统、运行稳定性、带载能力弱、扩展麻烦、及通信麻烦等等等等一系列的问题。
PLC利用集成开关电源，线性稳压源，复位IC等使接上市电便可可靠工作。
利用光耦隔离输入提高抗干扰能力
利用继电器或者MOS输出提高带载能力
集成通信IC，支持各种通信协议（如RS232/422/485/MODBUS等），使和其他设备互联更方便将不常用模块分离（如ADC,DAC等）,按需扩展
严格的质量控制体系，当你选择PLC时，无需担心他的内部电路，按照你的设计接线即可。它将会稳定可靠的执行你的程序。
利用指示灯直观查看输入输出状态。
利用粗大的螺丝固定接线解决单片机过细的管脚不好焊线的问题。
利用厚实的外壳保护内部电路
你要开车去一个地方，你是自己造车呢？还是直接购买一辆。自己造车类似用单片机开发了。
二
PLC和单片机的应用环境差异
有些人认为“有些设备动作简单，可以用单片机代替PLC进行自动控制。”
但是用过单片机的都知道，程序不多改几遍里面绝对有很多bug，哪怕是经过多次修改bug和死机也有可能出现。而PLC按顺序运行，不会出那么多毛病。
PLC的优势在于稳定性强，你可能觉得iPhone的APP突然闪退一下没啥问题，重新打开一下就行了，实在不行就重启。但工业现场的设备不行，死机一秒有可能是一条人命……
所以你想用MCU、继电器、光耦做PLC可以，但不经过严格规划设计、调试测试、各种抗扰试验认证的，顶多称为继电器控制器，而不是真正能用于工业现场的PLC。一般的工业现场设备，开发设计完成后，认证测试通过后，就不会再修改，以后的量产都是照着认证测试的那套电路、底层程序来生产，修改任意一行芯片驱动代码都需要重新认证。
PLC 优势
一、先从基本说起，稳定性与可靠性，你一块单片机的稳定性和可靠性能比得过IP67类的产品么？懂防护等级么？看过工业恶劣现场么？看过露天野外设备作业么？
一场大雨过后又湿又潮你敢肯定你那单片机还能行？冬天零下的温度你敢保证它还能运行？我就不信了。
二、工业里比如说汽车生产线，或者大型的电厂煤炭等领域，动不动上百的I/O有时候上千，你用单片机给我做个看看，而且就PLC这种抗草的货还得弄一套冗余系统，你单片机是能信春哥啊还是自愈能力100%就不死，再不济你也单片机做一套冗余？做得出来我服你，但有一点可以肯定，甲方秒秒钟KO你。
三、工业领域控制只是一部分，还需要采集、通讯、上位、组态、运动控制与显示等领域，这些东西都需要依靠完整的工业体系与通讯协议去做，比如西门子有成套的东西能够实现这些功能，你单片机是想怎么个做法？动不动各种Modbus、profibus、profinet、OPC等东西是要怎么个一一实现法？
四、开发周期，各家PLC厂商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，单片机呢？自己开发的东西难道有信心能够打败西门子工程师的？
五、外围硬件支持，
这是某组态软件上的东西，单片机如何实现？靠一个人开发？累死了吧，国内动不动在投标的时候都是严重的工期不足了，PLC如何高度集成化模块化的东西很多时候在工期面前都捉襟见肘，单片机开发估计就猴年马月了，更别提去支持HMI、可视化控制系统、市面上上百种的品牌与硬件驱动了，就算你真的做出来了，遇到几十台变频器的时候，你觉得那单片机能扛得住干扰？大型项目的时候，弄了个高压高功率电机，启动的时候整个电网都颤，那单片机各种数值不得像窜天猴儿一样的上窜下跳啊？
六、距离问题，工业领域有的时候是要跨区域整合与监视的，所用的通讯方式多为以太网（通讯距离长）加中继器，或者直接走民用宽带光纤（有的时候距离要好几公里几十公里），所用的东西到最后很可能是用的微软的IE浏览器（对，你没听错，西门子WINCC WEB)，你用单片机给我支持一下试试看？还有就是遇到突发情况下，如果无人值守或者重大事故的时候，需要由PLC的通信模块根据情况发送短信给相关人员（比如领导），单片机能？开发需要多久？
三
PLC是给电气工程师使用的
你要明确一点：PLC是给电气工程师用的，单片机是给电子工程师用的。
电气工程师不是电子工程师，他们的工作不是单单考虑你这个MCU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（你让人家怎么玩？）
在现场维护系统的是电工，他们根本看不懂单片机的程序，更别提修改和排除故障了，但是PLC可以，它使用的编程语言是梯形图，与电工使用的继电器电路原理图一模一样。
来源：知乎/刘enming，陈俊直，rhythm magic，中华种子库，马山无影脚
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