1.1 PLC控制

1.1.1 PLC控制與接觸器控制的比較

在PLC出現以前，以各種繼電器為主要元件的電氣控制線路，承擔著生產過程自動控制的艱巨任務，往往需要由成百上千只各類繼電器構成復雜的控制系統，同時需要數倍于甚至數十倍于繼電器數量的導線進行連接。當這些繼電器運行時，不僅要消耗大量的電能，還要產生大量的噪聲污染。生產中，為了保證控制系統的正常運行，需要安排大量的維護技術人員進行維護與檢修，因為有時某個繼電器的故障或者是某個繼電器的觸點接觸不好都會影響整個控制系統的正常運行。如果系統出現故障，檢查和排除故障是非常艱巨和困難的工作，這完全需要依靠現場電氣技術人員長期積累的經驗。同時，如果生產工藝發生變化，往往需要增加很多的繼電器，重新接線或改線的工作量極大，有些極端情況甚至需要重新設計控制系統，造成大量的人力和資金的投入。盡管如此，這種由繼電器實現的控制系統的功能也僅僅局限在能實現粗略定時、計數功能的順序邏輯控制。因此，市場迫切需要一種新的工業控制裝置來取代傳統的繼電器控制系統，使電氣控制系統工作更可靠、維修更容易、更能適應經常變化的生產工藝要求。

而以PLC為核心的自動化設備是通過程序軟件來完成所需的控制流程，所以自動化設備的內部結構和接線就與控制任務無關。這樣只需要生產標準自動控制設備，通過編制不同的控制程序，就能實現不同的控制任務。同時，隨著半導體存儲器成本的不斷降低，在實現規模較大的控制任務時，以PLC為核心的自動化設備的制造成本要遠低于以接觸器、繼電器為核心的自動化設備。PLC控制與接觸器控制的性能比較如表1-1所示。

表1-1 PLC控制與接觸器控制的性能比較

在PLC控制中也能夠實現一些接觸器控制無法完成的高級控制過程，例如計數、比較、運算、控制程序檢測或對可變參數功能塊的調用等功能。

在許多現代工業控制現場，傳感器與執行裝置是通過現場總線串聯起來的。典型的現場總線形式有Interbus、Profibus或是CAN Bus等。這些通過現場總線連接的現場器件，通過局域網可以十分方便地與上級主控制器或主計算機相連。很多PLC都有現場總線通信接口，使得“分散控制，集中監控”的現代工業控制思想得以實現。

PLC控制過程如圖1-1所示。

圖1-1 PLC控制過程