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PLC与工业电脑：有什么区别？

news 来源：原创 2025/5/18 2:40:33

随着工业部门的快速发展，自动化已经从奢侈品转变为绝对必需品。世界各地的工业越来越多地采用工业自动化来提高效率、提高精度并最大限度地减少停机时间。这场自动化革命的核心是两项关键技术：可编程逻辑控制器（PLC）和电脑（PC）。两者对于推动工业自动化至关重要，但它们的作用和应用明显不同。本文我们将探讨它们是什么以及它们之间的差异。

什么是PLC？

可编程逻辑控制器（PLC）是一种用于控制机械和过程的工业计算机。它设计用于可靠性和实时操作，能够管理监测传感器输入和控制执行器输出等任务。PLC可承受恶劣的环境，使用Ladder Logic等语言进行编程，使PLC能够高度定制以实现机器自动化。

PLC有各种尺寸和形状，以满足不同的工业需求。例如，微型PLC结构紧凑，非常适合控制单机等小型独立应用。模块化PLC可以定制多个I/O模块，非常适合整个装配线等复杂过程。机架式PLC提供了适用于大规模操作的广泛配置，例如管理发电厂。这一系列选项使行业能够为特定应用选择合适的PLC，优化操作，并提高各种环境中的效率和生产力。

由于半导体芯片的指数级进步，我国的计算机行业发展迅速，工业电脑在自动化行业越来越受欢迎。随着计算机芯片变得更强大、更小、更便宜，工业电脑现在可以处理传统上由PLC管理的任务，以及HMI、网关、AI应用程序等额外的工作负载。工业电脑通过GPU、TPU、VPU和NVMe SSD等性能提升器实现了这种工作负载整合。这种管理多个任务的能力减少了工厂车间所需的硬件数量。在接下来的部分中，我们将探讨工业电脑和PLC之间的异同。

电脑和工业电脑有什么区别？

普通电脑和工业电脑共享类似的基本组件，如CPU、RAM、SSD和GPU。然而，工业电脑是专门为承受极端条件而设计的，例如极高或极低的温度、冲击和振动，而常规电脑很快就会发生故障。使工业电脑坚固耐用的特点包括无风扇设计、一体式机箱和使用工业级材料。此外，工业电脑具有高度的通用性。它们不仅支持最新技术，还支持工厂自动化中常用的旧技术，如串行端口、COM、M12连接器、DIO和GPIO。这种多功能性和耐用性导致工业电脑在制造自动化中的使用迅速增加。

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PLC和工业电脑有什么区别？
运行

PLC在专为控制任务设计的实时操作系统上运行。它不断监控来自连接设备的输入，并根据其程序执行命令。这种专门的操作系统消除了对防病毒程序或注册表清理程序的需求，提高了处理速度。工业电脑可以执行类似的任务，但使用Windows或Linux等操作系统，允许它们运行PLC上不可用的各种应用程序。这使得工业电脑功能多样，能够整合工作负载并减少硬件占用。然而，它们容易受到网络攻击，尽管先进的防病毒软件和防火墙可以降低这种风险。

编程

PLC使用基于扫描的程序执行，通常使用IEC 61131-2标准，如梯形逻辑。相比之下，工业电脑在事件驱动软件上运行，在Windows或Linux上运行，使用C/C++等编程语言与需要特殊培训的梯形逻辑相比，这使得工业电脑更容易编程，并允许与机器和设备更大的兼容性。

安全

安全性在制造自动化中至关重要，如果遭到破坏，公司可能会损失数百万美元。工业系统必须阻止未经授权的外部访问，并根据权限限制用户访问。从历史上看，PLC是安全的，不会受到恶意软件的攻击，但像Stuxnet这样的攻击已经显示出漏洞。工业电脑也需要强有力的保护，通常使用TPM 2.0等防病毒软件和硬件模块来加密数据并防范威胁。

构建质量

PLC和工业电脑都是为恶劣环境而设计的。然而，工业电脑提供了无风扇设计、宽温度范围、抗冲击和振动、高IP等级以及具有传统支持的丰富I/O等功能。工业电脑通常更紧凑，并提供更多的安装选项，如VESA、机架和din导轨。它们还包括动力点火管理等功能，使其适用于车载应用。

扩展能力

PLC和工业电脑控制各种设备进行监控和通信，配备多个COM端口和I/O功能。PLC通常具有内置的工业通信协议，如CANbus、Modbus和EtherCAT。带有扩展插槽的工业电脑提供了更大的通用性，可以支持更多的I/O，包括LAN、USB和HDMI端口。与需要单独HMI软件的PLC不同，它们还可以独立运行HMI应用程序。工业电脑可以通过无线网卡、5G模块、SSD和GPU加速器进行扩展。

处理能力和存储

PLC在专用自动化控制方面功能强大，可以很好地处理高速I/O和较小的应用程序。然而，随着自动化变得越来越复杂，具有全处理器、大容量存储和GPU、TPU和VPU等性能加速器的工业电脑在处理繁重的计算任务方面表现出色，例如具有机器视觉应用的智能装配线。

费用

PLC对于较小的应用通常具有较低的初始成本，但随着额外的计算能力或外围设备的增加，PLC可能会变得昂贵。工业电脑的前期成本较高，但由于其可扩展性和较低的总拥有成本，为复杂任务提供了更好的价值。

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总结——工业电脑与PLC

PLC和工业电脑在工业自动化中都有自己的位置。由于其坚固性、成本效益和安全性，PLC非常适合较小的特定自动化任务。工业电脑更适合需要高计算和存储能力的复杂应用。它们为复杂任务提供了较低的总体拥有成本，并采用了现代网络安全措施。通常，根据制造工艺的需要，两者的结合可以平衡成本和收益。

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