1.2 PLC与继电器的比较
下面以工业控制中三相异步电动机的启/停控制为例，对继电器控制和PLC控制两种方式进行比较。
1.2.1 继电器控制
图1-10所示为三相异步电动机的继电器控制电路图，由主电路和控制电路组成，包括三相交流异步电动机3M、交流接触器KM、熔断器FU、热继电器FR和按钮。其中，由输入设备SB1、SB2、FR的触点构成系统的输入部分，由输出设备KM构成系统的输出部分，各电器通过硬件连线组成控制逻辑。
图1-10 三相异步电动机的继电器控制电路图
启动时，合上刀开关QS，接入三相电源。按下启动按钮SB2，交流接触器KM的吸引线圈通电，接触器主触点闭合，电动机接通电源直接启动运转。同时与SB2并联的常开辅助触点KM闭合，这样当手松开，SB2自动复位时，接触器KM的线圈仍可通过接触器KM的常开辅助触点继续通电，从而保持电动机的连续运行。这种依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁。起自锁作用的辅助触点则称为自锁触点。
按下停止按钮SB1，控制电路断开，接触器KM线圈断电释放，KM的常开主触点将三相电源切断，电动机3M停止旋转。当手松开按钮后，SB1的常闭触点在复位弹簧的作用下，虽又恢复到原来的常闭状态，但接触器线圈已不再能依靠自锁触点通电了，因为原来闭合的自锁触点早已随着接触器线圈的断电而断开。
1.2.2 PLC（可编程控制器）控制
如果用PLC控制这台三相异步电动机，组成一个PLC控制系统，则系统主电路不变，只要将输入设备SB1、SB2的触点与PLC的输入端连接，输出设备KM线圈与PLC的输出端连接即可。图1-11所示为PLC控制系统I/O端子接线图，系统的主电路与继电器控制的主电路相同。
图1-11 PLC控制系统I/O端子接线图
利用PLC，通过程序控制实现电动机的启—保—停。程序由计算机通过编程软件编写，梯形图程序如图1-12所示。在PLC的输入端，将启动按钮（常开）与I0.0输入端子相连接，停止按钮（常闭）与I0.1输入端子相连接，按钮SB1、SB2与PLC内部的软继电器I0.1、I0.0相对应；输出端子Q0.0接入控制电动机运行的接触器KM，KM与PLC内部的软继电器Q0.0对应。操作时，按下启动按钮，则输入点I0.0接通，图1-12所示的梯形图程序输出点Q0.0接通，KM线圈得电，从而使电动机启动运行，松开启动按钮，I0.0断电，但是通过PLC内部程序Q0.0触点自锁，Q0.0继续保持接通，KM线圈继续得电，电动机持续运行。当需要电动机停止时，按下停止按钮，输入点I0.1断电，PLC内部程序解除自锁，输出点Q0.0断开，电动机停止运转。
图1-12 PLC梯形图程序
1.2.3 PLC控制与继电器控制的区别
从三相异步电动机的继电器控制与PLC控制电路图看，有许多相似的地方，如它们的主控制电路相同，它们的信号I/O形式及控制功能也相同，主要原因是PLC梯形图大致上沿用了继电器控制电路元件符号，仅个别有些不同。但PLC控制与继电器控制还是有所区别的，主要表现在以下6个方面。
（1）组成器件和触点数量不同：
继电器控制线路是由许多真正的硬继电器（如KM）组成的，而梯形图则由许多所谓的软继电器（如Q0.0）组成。这些软继电器实质上是存储器中的触发器，可以置“0”或置“1”。硬继电器有触点，易磨损，而软继电器则无磨损现象。
硬继电器的触点数量有限，用于控制的继电器的触点数量一般只有4～8对；而梯形图中每只软继电器供编程使用的触点较多，并可以扩展，这是因为在梯形图中存储器中的触发器状态可取用任意次数。
（2）硬件配套与使用方便灵活性不同：
PLC产品已经标准化、系列化、模块化，有各种性能硬件装置供用户选用，用户可以方便、灵活地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。在继电器控制线路中，某种控制的实现是通过各种继电器之间的硬接线解决的。由于其控制功能已包含在固定线路之间，因此它的功能专一，不灵活；而PLC控制系统接线方便，其控制是通过梯形图，即软件编程解决的，易于修改控制程序而修改控制系统功能，可做到灵活多变。同时，PLC有很强的负载能力，可以直接驱动电磁阀、交流接触器等。
（3）系统设计、安装、调试、维修工作量不同：
在设计继电器控制线路时，由于继电器触点有限，要达到控制目的，确保运行安全可靠，需要设计许多制约关系的联锁电路；而PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，在多支路控制时用软件编制联锁控制条件，因而PLC的电路控制设计比继电器控制设计大大简化了，也大大减少了控制设备外部的接线。在安装时，由于PLC的I/O接口已经做好，因此可以直接和外围设备相连，而不再需要专用的接口电路，所以硬件安装上的工作量大幅减少。用户程序可以在实验室进行模拟调试，调试完成后再进行生产现场联机调试，使控制系统设计及建造的周期大为缩短。而继电器控制线路调试时要到现场调试，调试费时、耗精力。
PLC还能够通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态，如内部工作状态、通信状态、I/O状态和电源状态等，非常有利于维护人员对系统的工作状态进行监视。另外，PLC的模块化结构可以使维护人员很方便地检查、更换故障模块，当控制功能改变时，能及时更改系统的结构和配置。而且各种模块上均有运行状态和故障状态指示灯，便于用户了解运行情况和查找故障。如果某个模块发生故障，用户可以通过更换模块的办法，使系统迅速恢复运行。有些PLC，如奥地利贝加莱公司的产品，还允许带电插拔I/O模块。而继电器控制线路一旦故障，则需要停工，逐一排除故障，维修工作量大。
（4）工作方式不同：
继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果继电器的线圈通电或断电，该继电器所有的触点（包括其常开或常闭触点）无论在继电器控制线路的哪个位置上，都会立即同时动作。PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点（包括其常开或常闭触点）不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。
为了消除两者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100 ms以上，而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100 ms。因此，PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式，即扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合，PLC与继电器控制装置的处理最终就没有什么区别了。
（5）信息化监控与管理不同：
在继电器控制线路中，可以通过指示灯和控制按钮实现现场和远程监控，但在复杂系统中，这种控制方式容易出错，不易实现快速控制，控制人员对现场情况也不易把握。而通过计算机连接PLC可实现计算机图形化形象的监控，如西门子公司的Wincc组态监控软件、WONDERWARE公司的INTOUCH、GE公司的IFIX等。应用监控软件不仅能准确监控现场情况，还可以生成各种报表或趋势图，使操作人员可以更准确地把握现场情况。
（6）体积与能耗不同：
继电器控制电路一般体积庞大，硬件大多采用220 V或更高电压供电，能耗大。由于PLC是专为工业控制而设计的，其内部电路主要采用微电子技术设计，与继电器相比，具有结构紧凑、体积小、质量小的特点，易于装入机械设备内部，组成机电一体化的设备。同时，PLC一般采用低压供电，硬件耗电少，能耗低。