1.2 PLC控制与继电器控制比较

PLC控制是在继电器控制的基础上发展起来的，为了让读者能初步了解PLC控制方式，本节以电动机正转控制为例对两种控制系统进行比较。

1.2.1 继电器正转控制线路

图1-3所示是一种常见的继电器正转控制线路，可以对电动机进行正转和停转控制，右图为主电路，左图为控制电路。

图1-3 继电器正转控制线路

电路原理说明如下。

按下启动按钮SB1，接触器KM线圈得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电运转，与此同时，控制电路中的KM常开自锁触点也闭合，锁定KM线圈得电（即SB1断开后KM线圈仍可得电）。

按下停止按钮SB2，接触器KM线圈失电，KM主触点断开，电动机失电停转，同时KM常开自锁触点也断开，解除自锁（即SB2闭合后KM线圈无法得电）。

1.2.2 PLC正转控制线路

图1-4所示是一种采用S7-200 SMART PLC的正转控制线路，该PLC的型号为CPU SR20（AC/DC/继电器），采用220V交流电源（AC）供电，输入端使用24V直流电源（DC），输出端内部采用继电器输出（R），PLC的点数为20点（12个输入端、8个输出端）。图1-4所示线路可以实现与图1-3所示的继电器正转控制线路相同的功能。PLC正转控制线路也可分作主电路和控制电路两部分，PLC与外接的输入、输出部件构成控制电路，主电路与继电器正转控制主电路相同。

在组建PLC控制系统时，要给PLC输入端子连接输入部件（如开关），给输出端子连接输出部件，并给PLC提供电源。在图1-4中，PLC输入端子连接SB1（启动）、SB2（停止）按钮和24V直流电源（24V DC），输出端子连接接触器KM线圈和220V交流电源（220V AC），电源端子连接220V交流电源供电，在内部由电源电路转换成5V和24V的直流电压，5V供给内部电路使用，24V会送到L+、M端子输出，可以提供给输入端子使用。PLC硬件连接完成后，在计算机中使用PLC编程软件编写图示的梯形图程序，并用通信电缆将计算机与PLC连接起来，再将程序写入PLC。

图1-4 采用S7-200 SMART PLC的正转控制线路

图1-4所示的PLC正转控制线路的硬、软件工作过程说明如下。

当按下启动按钮SB1时，有电流流过I0.0端子（即DIa.0端子）内部的输入电路，电流途径是24V+→SB1→I0.0端子入→I0.0输入电路→1M端子出→24V−。I0.0输入电路有电流流过，会使程序中的I0.0常开触点闭合，程序中左母线的模拟电流（也称能流）经闭合的I0.0常开触点、I0.1常闭触点流经Q0.0线圈到达右母线（程序中的右母线通常不显示出来），程序中的Q0.0线圈得电，一方面会使程序中的Q0.0常开自锁触点闭合，另一方面会控制Q0.0输出电路，使之输出电流流过Q0.0硬件继电器的线圈。该继电器触点被吸合，有电流流过主电路中的接触器KM线圈，电流途径是交流220V一端→1L端子入→内部Q0.0硬件继电器触点→Q0.0端子（即DQa.0端子）出→接触器KM线圈→交流220V另一端，接触器KM线圈通电产生磁场使KM主触点闭合，电动机得电运转。

当按下停止按钮SB2时，有电流流过I0.1端子（即DIa.1端子）内部的I0.1输入电路，程序中的I0.1常闭触点断开，Q0.0线圈失电，一方面会使程序中的Q0.0常开自锁触点断开解除通电自锁，另一方面会控制Q0.0输出电路，使之停止输出电流，Q0.0硬件继电器线圈无电流流过，其触点断开，主电路中的接触器KM线圈失电，KM主触点断开，电动机停转。

1.2.3 PLC、继电器和单片机控制系统的比较

PLC控制与继电器控制相比，具有改变程序就能变换控制功能的优点，但在简单控制时成本较高，另外，利用单片机也可以实现控制。PLC、继电器和单片机控制系统的比较见表1-1。

表1-1 PLC、继电器和单片机控制系统的比较