首先，很少能找到既精通CNC，又精通PLC的人，就像金庸武俠小說里的武林高手，同在一個江湖卻分屬不同的門派，CNC就像少林派，有本派的72絕技，每練一項都要窮盡畢生精力去練習。而PLC更像道家的內功，各種呼吸吐納的法門，內功深厚才能將武功施展的淋漓極致。《天龍八部》中的武學奇才吐蕃法師鳩摩智，也曾用道家內功催動少林72絕技，還是被虛竹看出破綻不是純正的少林武功，雖然能打敗幾個少林高僧，但鳩摩智自己最終落得個走火入魔，武功盡失的下場。
那么現實中CNC也有這么多的獨門絕技嗎？每種絕技都是做什么的呢，下面列舉幾個典型CNC應用
圖1：CNC典型應用
如此眾多的絕技要練好還真不容易，而PLC的內功也不是那么好練的，不但產品眾多而且編程軟件也是各有各的特色。
既然要想想知道兩者的區別和關系，先要搞清楚CNC和PLC都是什么，怎么發展來的。
CNC和PLC的定義和發展歷史
CNC(數控機床)是計算機數字控制機床(Computer numerical control)的簡稱，是一種由程序控制的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，通過計算機將其譯碼，從而使機床執行規定好了的動作，通過刀具切削將毛坯料加工成半成品成品零件。 --引用自《百度百科》
說簡單點就是計算機控制的機電一體品，主要用于機加工。
PLC（Programmable Logic Controller）可編程邏輯控制器，是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程，在運動控制、過程控制等領域也發揮著十分重要的作用。--引用自《百度百科》
針對具體的應用行業，分類也很多，從小型單體PLC到多個PLC組成大型復雜系統。小型單體可實現對某一個設備，或者工業過程的控制，比如：
西門子小型S7-200 SMART PLC
中大型PLC,由于計算能力，通訊能力以及編程軟件功能的增強，可以實現更復雜的功能?？捎脝螜C的形式工作，控制對象可以是一臺設備，也可以是一個工藝過程；也可以組成復雜的系統，舉例如下，1500 PLC向下通過PROFINET或者PROFIBUS網絡與現場層的分布式 ET 200遠程站相連，ET 200遠程IO站再連接傳感器執行器等信號。1500 PLC向上還可以和監控軟件，MES軟件等相連，實現生產管理的功能。同時1500 PLC還可以橫向和其他的PLC通訊，實現復雜的控制功能，或者與其他的系統交換數據。
圖2：西門子中大型S7-1500 PLC
所以追本溯源，看看CNC和PLC的歷史。
首先CNC屬于機械數控加工范疇。要進行精確的加工，需要控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關的開關量。數控的產生依賴于數據載體和二進制形式數據運算的出現。
看一下數控技術的幾個時間點：
1908年，穿孔的金屬薄片互換式數據載體問世；
19世紀末，以紙為數據載體并具有輔助功能的控制系統被發明；
1938年，香農在美國麻省理工學院進行了數據快速運算和傳輸，奠定了現代計算機，包括計算機數字控制系統的基礎。
1952年，第一臺數控機床問世（由帕森斯和麻省理工學院合作）
--引用自《百度百科》
數控技術是與機床控制密切結合發展起來的。第一臺數控機床問世這成為世界機械工業史上最重要的一個里程碑，注意這是機械工業的里程碑，與PLC相比早出現了很多年。
再看一下PLC發展的幾個時間點：
1968年，美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求；
1969年，美國數字設備公司研制出第一臺可編程控制器PDP-14；
1971年，日本研制出第一臺DCS-8；
1973年，德國研制出第一臺PLC；
1975年，西門子公司SIMATIC S3系列PLC發布。
--引用自《百度百科》
從時間上也可以直觀的看出PLC的發展是滯后于數控技術的發展的，在兩種技術同時出現之后，就出現了相互學習，相互融合的過程。
看看西門子是如何融合數控和PLC技術的：
1960-1964，西門子的工業數控系統在市場上出現。這一代的西門子數控系統以繼電器控制為基礎，主要以模擬量控制和絕對編碼器為基礎。
1965-1972，西門子以上一代的數控系統為基礎，推出用于車床，銑床，和磨床的基于晶體管技術的硬件。
1973-1981，西門子推出在SINUMERIK 550系統。這一代系統開始應用微型計算機和微處理器。在此系統中，PLC集成到控制器。
--引用自《百度百科》
當數控機床出現的時候工廠還在用繼電器呢，最初數控機床的輔助控制里用的也都是傳統繼電器還沒有PLC的身影。數控機床首先解決了精確的機加工問題，而PLC最初就是為了取代傳統繼電器控制而出現的高性價比控制器。90年代初，我在機械加工廠實習，機床師傅就已經能用數控機床在鋼板上刻畫加工米老鼠的卡通形象了，而整個生產線上還都是各自獨立，沒有流程沒有用上PLC，完成一個聯合動作要幾十上百個大型繼電器不停吸合，場面可以用壯觀來形容。而要更改一個生產邏輯對電氣工程師來說簡直就是噩夢。如今的大部分生產線都用上了PLC，通過梯形圖，語句表，順控等等電腦上動動手指就實現了邏輯的更改，而且還能仿真模擬運行，真的是方便了很多，并且PLC也不再局限于邏輯控制，在運動控制、過程控制等領域也發揮著十分重要的作用。
CNC和PLC的當前現狀
題主的疑問也是在PLC取得的長足發展的基礎上出現的，在CNC的體系中把一部分輔助功能交給了PLC來處理，而PLC也得到了施展才華的機會，除了輔助功能之外，還實現了復雜的運動控制功能。那么既然CNC的幾個重要組成部分序列器、插補器、伺服控制器、邏輯控制器和人機控制接口，都能通過PLC集成其他組件和設備來實現，是不是可以用PLC來代替CNC，實現更優的性價比呢？現實情況又是怎樣的呢？
現實中雖然完全可以用PLC搭建自己的CNC系統，DIY一個自己的機加工中心也是可行的，西門子的s7-1500T系列加私服電機配合TIA軟件集成運動控制和人機界面，需要全面的一體機開發經驗，沒有一個整體團隊是完成不了的。所以等你開發完發現西門子本身就有成體系的數控機床系統840D，集成度更好，功能更完善?？匆幌挛鏖T子的全集成自動化大圖中，數控和控制器的位置，紅框是數控系統，黑框是控制器部分，數控系統中的輔助功能都是PLC來控制的。
圖３：西門子數控和ＰＬＣ的整體位置
CNC和PLC的編程軟件區別
CNC 操作界面是這樣的，SINUMERIK Operate 操作軟件。
圖４：SINUMERIK Operate 操作軟件
SINUMERIK Operate 操作軟件，集成了帶動畫功能的 Program GUIDE 的文本編輯器能夠完美支持零件程序編程。
Program GUIDE 融合了 G 代碼編程和循環支持功能。如此就能確保最大的靈活度和較短的加工時間，非常適合用于中、大批量加工。
集成了帶動畫功能的 Program GUIDE 的文本編輯器能夠完美支持零件程序編程。
圖５：CNC 仿真功能
PLC的操作界面是這樣的，更注重編程。
圖６：Step7 編程軟件
圖７：PCS7編程軟件CFC界面
TIA 軟件PID自調節是這樣的
圖８：TIA編程界面
西門子的808D和828D，都是集成了PLC的 S7-200的控制器的。(S7-200和S7-300編程軟件是完全不同的，而且最新的博途軟件編程工具也不支持S7-200 PLC，本次介紹略過S7-200 部分)
圖9：SINUMERIK 840D sl
SINUMERIK 840D sl 中集成了 PLC S7-300系列的控制器。咱們主要介紹一下840D中的PLC是個什么樣的角色，內容偏具體，有不明白的可以網上查一下。在 SINUMERIK 840D sl 中，自動化系統 S7-300 的 CPU 被用作 PLC完成一些基本動作和數據交互。
使用 SINUMERIK 840D sl 時，NCU 中集成的 PLC 支持直接通過一個 Dual-Port-RAM（雙端口 RAM）在 NC 和 PLC 間進行信號交換。
圖10：SINUMERIK 840D sl中與s7-300 PLC 接口示意圖
SINUMERIK 840D sl 上的 NC-PLC 連接
NC 和 PLC 之間的數據交換由 PLC 通過基本程序組織。由 NC 保存在 NC/PLC 接口中的狀態信息（例如“程序運行中”）通過基本程序在循環開始處（OB1）復制到數據塊，之后便可在用戶程序中訪問該信息（用戶接口）。由用戶輸入到接口 DB 的、發送至 NC 的控制信號（例如“NC 啟動”）同樣在循環開始處傳輸至針對 NC 的內部 DPR?；诠ぜ绦騻鬏斨?PLC 的輔助功能首先會由基本程序在報警控制下進行分析，之后在OB1 的開始處傳輸至用戶接口。若相關程序段中包含了需要中斷 NC 處理的輔助功能（例如用于換刀的 M06），那么基本程序的 NC 程序段解碼會先停止一個 PLC 循環的時間。之后用戶可通過接口信號“讀取禁止”一直停止解碼，直至換刀完成。與之相反，若相關NC 程序段中只包含不需要中斷解碼的輔助功能（例如 M08“冷卻劑 ON”）。
PLC輔助功能具體實現
輔助功能的傳輸會直接在 OB40 中應答，這樣一來向 PLC 的傳輸只會對解碼造成較小影響。由 NC 傳輸的 G 指令同樣會在報警控制下接受檢測和應答，不過之后會直接傳輸至用戶接口。若在 PLC 程序中的多個位置檢測一個 G 指令，那么一個 PLC 循環內 G 指令的信息可能會出現差異。對于由 PLC 觸發和參數設置的 NC 動作（例如運行并行軸），觸發和設置不通過接口 DB進行，而是通過 FC 和 FB 進行。從屬于 NC 動作的 FC 會和基本程序一起提供。所需的FC 和 FB 必須由用戶載入，并在機床制造商的 PLC 程序（機床程序）中調用。除了 PLC 和 NC 間的默認信號外，根據需要系統還會生成一個用于編譯循環的接口數據塊（DB9）。基于編譯循環的相應信號在 OB1 的開始處循環傳輸。傳輸通過基本程序以從低到高的地址順序進行。首先會從 PLC 向 NC 傳輸信號，之后再從 NC 向 PLC 傳輸信號。用戶必須在 NC 和 PLC 間執行必要的同步（例如通過信號量）。信號傳輸在 NC 和 PLC間異步進行。此時，通過 PLC 進行的已開始的 NC 數據傳輸可能會中斷。這樣一來數據有時會不統一。
PLC更適用于通用控制任務CNC更專注加工
普通PLC的控制精度沒有CNC那么高，而帶運動控制的高端PLC整體解決方案又比CNC的總成本高，盡管普通PLC成本更低。許多用戶對比了PLC整體方案和CNC后，更看好用CNC，因為有整體可靠性高和總成本低的兩個特點。CNC的集成性和模塊化程度更高，從而實現了對特定工序，員工培訓，設備維護等方面的成本節省，使長期投資的回報率更高。并且操作員很多是專門的數控機床專業的并不是自動化程序員，都想把應用重點放到工藝上，放在大規模生產和定制化加工上而不是通用邏輯編程上。而PLC的優勢則在于中國國內的良好技術基礎，和人員儲備，找到一個熟練的PLC編程人員比找到一個CNC的工程師要容易很多，有更短的培訓周期和更多的技術支持。在自動化向數字化發展的過程中，CNC和PLC各自的位置和特點。在工廠車間內，當同時有大量的復雜任務和簡單動作或流程時，CNC就可以與PLC就能夠配合工作完成工藝需求，為智能制造奠定基礎，只有今天我們做好了自動化的工作，未來才能插上數字化的翅膀，使我們的制造業走的更遠，飛的更高!
CNC和PLC的未來發展之路
面對智能制造和數字化浪潮的沖擊，CNC和PLC都在適應時代的發展，都在自身的技術基礎上不斷融入新的力量，CNC 和 PLC 都支持了開放式通訊協議OPC UA，都準備好了連接未來云端的接口。PLC不僅有多中上工業物聯網云平臺的網關，而且在編程上也融入了IT的技術，其中的編程組件Openness更是能實現一鍵組態項目，將來人工智能編程組態并不遙遠。CNC從另一個角度來看是不折不扣的機器人，在未來給CNC插上應用大數據和人工智能和深度學習的翅膀，CNC將有改變世界的能量！未來到底會怎樣我們不得而知，只有時間會告訴我們CNC和PLC會如何應對數字化工業4.0以及智能制造的發展趨勢，但毫無疑問，即使這兩種技術不能完美結合，也必定是工廠和這個世界不可或缺的一部分。
總結一下， CNC 和PLC區別
1. CNC和PLC有不同的發展歷程，都是為解決實際問題出現的，針對的應用場合各不相同。
2. CNC和PLC 有各自的編程語言和用戶界面，在完成大任務時互相協作，分工各有相同
3. 技術不斷跨界，邊緣逐漸模糊而棱角卻相對分明，未來在不斷融合中，CNC和PLC都走出了各自的特色。
天下本沒有門派，無論哪個武學大師都是博采眾長，融會貫通，將一件事做到極致就有了武學特有的風格，也就成了門派，到時候自然也就不用糾結具體有什么區別了。
作者：雕刻時光
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來源：知乎
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