PLC与传统继电器控制优势探讨

摘要：PLC全称为可编程控制器，是如今自动化领域中使用较为频繁的设备。目前，一些工业企业，在诸多机械设备的电气控制的选择方面仍然采用较为传统的电器控制系统，通过继电器触点通断的组合实现自控。但是这类系统往往有线路复杂，通断触点多，以及长期使用之后导致触点容易损坏的现象发生，并且如果单个继电器中一对触点接触不良，就有可能使得整个系统的运行受到影响。利用PLC取代传统继电器控制系统，不仅能提高生产效率，而且可以加速产品的更新换代。

关键词：PLC；继电器控制系统；可编程控制器

中图分类号：TM571 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）16-0083-02

在传统设备的控制系统之中，完成控制任务通常是把电气原件链接起来，然后利用继电器当中的线路得以实现。此等传统的系统，可称为“继电器控制系统”。但伴随着市场经济的快速发展，电气设备也进行着日新月异的更迭，工业生产自动化控制系统的全部设备皆有深刻的巨大变化。在这些大环境背景下，PLC（可编程控制器）应运而生。对比传统的继电器控制，拥有着不可同日而语的优势。

1 PLC与传统继电器控制系统的比较

PLC（可编程控制器）是在传统继电器控制系统的基础上，加以改进而发展出来的产物，其控制系统主要是由其与用户输入及输出设备的连接而形成。二者间的区别可以在六个方面得到体现。

1.1 控制功能的区别

采取硬接线的方式，完成控制的功能是传统继电器控制功能的内涵。但是传统的继电器系统往往有线路复杂，通断触点多，功耗大，体积大，以及长期使用之后导致触点容易损坏的弊端。而且，对于继电器当中的触点有着很大的局限性，一般来说，一个继电器的触点大至是四对至八对，故而在扩展性与灵活性上表现得很差。而PLC利用的是其存储器的逻辑，主要利用软接线的方式，通过控制程序来完成控制功能，故而，只要改变了PLC存储器之中的程序就能改变控制逻辑。并且，PLC的控制系统中每个继电器的触点数从理论出发而言并没有限制，体积小，功耗小，在扩展性与灵活性上比之传统的继电器控制系统有着巨大的优势。

1.2 工作方式

当接通电源的时候，传统继电器控制系统之中的各个继电器皆属于受制约的态势，但PLC则属于处在一种保持着定期循环的状态，因此PLC的控制系统中的继电器其受到的制约时间显得十分有限。

1.3 限时区别

传统继电器一般都是利用时间继电器的滞后动作所进行限时，所以往往定时精度有所偏差，在受到环境温度以及适度的影响背景下，定时的时间会发生变化。而关于PLC的则主要采用半导体集成作为定时器，时钟的信号由时钟内部的振荡器负责传输，故而精准度十分高，其定时时间也不会受到环境方面的影响。用户可以根据自身所需，在程序之中进行定时值设置，最后由软件与硬件计数器来对时间定时控制。

1.4 控制区别

传统继电器主要利用触点的机械化运转来实现其工作意义，继电器触点的开启以及关闭的时间常常在不到一百毫秒，工作频率低，另外其触点时常呈现出抖动的状态。PLC则是通过程序当中的指令对电路实施控制，所以，速度常常会极快。一般情况下，用户所发的指令用到的时间都会以微秒来计算。并且，因为PLC内部有着非常严谨的同步功能，所以，绝对不会出现抖动的状态发生。

1.5 施工和设计

传统继电器如若对一项工程进行控制，其施工、逻辑设计以及调试皆必须依次而行，而且它的耗时极长，在使用过程中的修改方面也会面临不小的困难。而PLC如若对一项工程进行控制，在设计完系统后，控制逻辑的设计以及现场施工都可以同时进行，并且在修改与调试方面都很轻松。

1.6 可靠性与可维护性

继电器系统一般都采用了许许多多的触点，连线十分复杂，在触点面临开启以及关闭的时候，时常会被电弧所损害，而且在磨损方面十分严重，使用的时间短，在可靠性以及可维护性方面表现得很差。而PLC主要使用的是微电子的技术，绝大数的开关开启以及关闭的动作都是由没有触点的半导体电路完成的，不仅体积小，而且使用的时间很长，可靠程度高。因为PLC控制系统的内部具有自诊功能，所以在维护方面更为便捷。

2 PLC替代继电器的设计方法以及步骤

2.1 系统的了解被控对象

系统充分地了解被控设备在机械功能以及工艺过程中的状况，并且研究继电器的控制原理，掌握它的结构、性能以及工作的基本原理，为最终的程序设计和调试奠定基础。

2.2 确定PLC输入点数

在了解了以上电路原理图的基础之上，进行PLC控制系统的输出负载以及输入信号，出于便捷的考虑，可以将继电的原理图，还有输入期间和输出器件进行分类。在大多数的情况之下，继电器的按钮、线路开启与关闭按钮、行程的开启与关闭按钮、压力的开启与关闭按钮以及触点等等皆可以作为PLC的输入信号，清楚了这些，再对输入信号进行编制并且做成表格，使之能够清楚PLC控制系统的输入点数，画出连接图以及输入点分配。

2.3 确定PLC的输出点数

在负责控制电路的继电器执行原件当中，例如电磁阀以及电磁铁线圈都是PLC的输出负载，其个数则为PLC的输出点数，进行输出点分配以及画出连接图。

2.4 编制PLC梯形图、写出相应指令表

根据电路中的输入点以及输出点的分配图，输入期间与输出期间的分类列表，列出传统继电器控制系统与PLC控制系统的梯形图，并且要写出梯形图中相应的指令表，以此为PLC最终替代继电器系统作出最后的步骤总结。

3 PLC控制系统替代传统继电器控制系统的改造中应该注意的问题

尽管传统的继电器控制电路图与PLC控制系统的梯形图其结构非常相似，但二者毕竟属于两种不同的控制方式，故而在进行设备改造时还需要注意以下两点；endprint

3.1 程序翻译时要遵循PLC程序的编写规则

在传统的继电器电路图中，许多节点的触点、电路以及输出原件的放置是十分随意的，但是在PLC控制系统的梯形图中，触点要在梯形输出线圈的左边，而线圈则必须放置右边；而在传统的继电器电路图中，其触点既能够出现在水平线路上，同时亦可以出现在垂直线路中；触点在梯形图中只能显现在水平线上。在对梯形图内容进行表达方面，应该尽量简练，避免或者减少特殊的结构语句，直译时需要仔细分析传统继电器的电路图，在已经保障输入信号以及输出原件有所对应的逻辑关系基础之上，进行局部的调整，把有并联触点的部分以及串联触点比较多的部分放在程序上方的左边，把仅有串联的触点放在中间，如此一来，既可以简化程序，也可以加快程序的运行速度。

3.2 尽量减少PLC控制系统的输入与输出点数

在价格方面，PLC控制系统与输入、输出点的数量密切相关，这就意味着减少点数便能降低改造的成本。一般而言，每一个输入及输出信号都需要占据PLC控制系统的一个点，但在传统继电器的电路图中，几个输入原件的触点——串联与并联电路总是作为整体呈现，故而可以将其作为整体连接至PLC控制的单个输入点上。如一些元件的触点要是在传统继电器电路图中仅仅出现一次且只与某个输出端的负载形成串联，那么便可不必将其单独作为PLC控制系统的输入信号，可以将它与输出负载串联之后，连接至PLC的输出端。传统继电器控制电路中，较为简单与相对独立的部分，仍然可以继续延用继电器控制，如此也可减少PLC的点数。

4 结语

随着电气设备日新月异的更迭发展中，PLC控制系统也在不断成熟，其可靠性与低价性也尤其突出。事实证明，PLC控制系统不仅能够有效地解决传统继电器控制方面的不足，其自身的控制效果也明显优于传统继

电器。

参考文献

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作者简介：冯罕刚（1957—），男，广东肇庆人，肇庆市技师学院教研督导室电工工艺一级实习指导教师，研究方向：电气自动化。endprint