首先需要明确的一点是,PLC和FPGA虽然都是用于控制系统的器件,但是它们之间存在很大的区别。PLC是一种逻辑控制器,是由一些数字和模拟输入、输出接口、逻辑控制系统、通信及操作界面等模块组成的。而FPGA是一种可编程逻辑器件,它是由可编程逻辑单元和可编程互连网络组成的。
因此,PLC的功能更加单一,只能实现一些基本的逻辑控制,而FPGA具有更加灵活的可编程性,能够实现多种复杂的功能。
相比于PLC,FPGA有很多优势。首先,FPGA具有更高的灵活性和可扩展性,具有更高的自适应性和通用性。FPGA可以根据实际情况进行快速的定制和修改,而PLC则需要更长的开发周期和更多的成本。
其次,FPGA具有更高的运算速度和更大的逻辑单元数量。FPGA中具有数百甚至数千个逻辑单元,能够支持复杂的逻辑运算和高速数据处理。而PLC则主要用于简单的逻辑控制,其逻辑元件通常只有几十个。
最后,FPGA具有更高的可靠性和容错性。FPGA具有多个逻辑独立的逻辑单元,可以在一个模块出现故障时在其他模块中进行替代,从而提高整个系统的可靠性和容错性。
PLC主要应用于工业自动化、机器控制、通信系统等领域,其控制对象主要是实体对象,因此其输入输出多为模拟信号。而FPGA主要应用于高速数据处理、计算机图形处理、人工智能技术等领域,其控制对象主要是数字信号,因此其输入输出多为数字信号。
此外,PLC通常用于对工业控制现场的严格保护,如工作环境苛刻、寿命要求高、抗干扰能力强等环境。而FPGA则更多的是用于需要高速并行计算和数据处理的场景。
从成本角度来看,PLC的价格相比于FPGA更加亲民,适合于中小型企业和单一个人创业的产品开发。而对于大型企业和需要高效完成并行计算任务的产品开发团队来说,使用FPGA可以更快速、更快速地完成研究和开发工作。
在实际应用中,对于不同的控制领域和控制对象,选用不同的控制设备具有更高的适应性和优化性。控制系统设计者可以结合自身的具体情况,选用合适的控制器进行开发和优化。