對于星三角起動電路，凡是從事于電氣和工控的人，肯定不陌生。一般來說，這種電路都是用時間繼電器、中間繼電器和交流接觸器來構(gòu)建的。

下圖是用plc構(gòu)建的電動機星三角起動控制電路：

我們再看它的主程序：

上圖中，TON是PLC內(nèi)部的通電延時時間模塊。每個模塊的左上側(cè)是開關(guān)量輸入，左下是延遲時間，圖中均是10毫秒;右上是對應(yīng)的寄存器，右下是時間延遲終止。

上圖中有許多開關(guān)量輸入端，例如斷路器狀態(tài)開關(guān)量、控制按鈕開關(guān)量、交流接觸器狀態(tài)開關(guān)量等等。之所以要延時，目的是消除開關(guān)量輸入時的抖動。

下圖是控制程序：

圖中的程序工作原理在本文就不解釋了。

由以上幾張圖我們看到，PLC的控制與繼電器構(gòu)建的電路有很大的不同。

1、繼電器控制線路能實現(xiàn)的功能，PLC都能做到;反過來，PLC能做到的功能，繼電器控制線路不一定能做到。

例如圖2的觸點防抖程序，雖然我們也可以用時間繼電器來實現(xiàn)，但對如此眾多的開關(guān)量做防抖操作，需要大量的時間繼電器，成本很高，可靠性卻不高。這就是PLC的第一個優(yōu)點，增加了許多特殊功能。

2、相對繼電器電路，PLC的控制功能更加嚴(yán)密，性能更好。但是，PLC程序能看懂的人不多，于是PLC一旦發(fā)生問題，檢修困難。

3、相對繼電器電路，PLC能夠方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的瞬時采集，以及數(shù)據(jù)交換。

我們看下圖：

上圖是開關(guān)量變位和故障的時間標(biāo)簽SOE程序。SOE程序的測量精度是1毫秒。SOE功能用繼電器很難實現(xiàn)。

再看下圖：

類似上圖的功能，繼電器是不可能做到的。

4、相對繼電器電路，PLC當(dāng)然比較貴。然而它的可靠性高和穩(wěn)定性好，也是繼電器電路無法比擬的。

主要就是這些。另外再說一點，有的人認為某些領(lǐng)域單片機會逐步替代PLC，這種觀點是錯誤的。PLC其實就是單片機應(yīng)用系統(tǒng)，但PLC的技術(shù)參數(shù)比單片機不知高出多少倍。我們在工控現(xiàn)場看到的是各類PLC，而不是專門開發(fā)的單片機，為何?其原因就是PLC具有極強的抗干擾能力，即EMC抗電磁騷擾能力。

所謂EMC電磁騷擾，它有兩個方面，第一是電氣產(chǎn)品具有較高的抵御電磁騷擾的能力，第二是電氣產(chǎn)品本身不會產(chǎn)生強電磁騷擾去影響周邊的電磁環(huán)境。在電磁騷擾測試中，最難過的是靜電騷擾和EFT電快速脈沖群電磁騷擾。

下面是百度中標(biāo)題為《EFT電快速脈沖群測試》的文章，介紹電快速脈沖群電磁騷擾測試的情況：

《EFT電快速脈沖群測試》文章的部分原文：

大部分電子產(chǎn)品需要通過電快速瞬變脈沖群(EFT)和靜電放電(ESD)等項目的標(biāo)準(zhǔn)測試。EFT和ESD是兩種典型的突發(fā)干擾，EFT信號單脈沖的峰值電壓可高達4kV，上升沿5ns。接觸放電測試時的ESD信號的峰值電壓可高達8kV，上升時間小于1ns。這兩種突發(fā)干擾，都具有突發(fā)、高壓、寬頻等特征。

電快速瞬變脈沖群是由電感性負載(如繼電器、接觸器產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾、高壓開關(guān)切換產(chǎn)生的輻射干擾等)在斷開時，由于開關(guān)觸點間隙的絕緣擊穿或觸點彈跳等原因，在斷開處產(chǎn)生的暫態(tài)騷擾。當(dāng)電感性負載多次重復(fù)開關(guān)，則脈沖群又會以相應(yīng)的時間間隙多次重復(fù)出現(xiàn)。這種暫態(tài)騷擾能量較小，一般不會引起設(shè)備的損壞，但由于其頻譜分布較寬，所以會對電子、電氣設(shè)備的可靠工作產(chǎn)生影響。

電快速速變脈沖群試驗的目的就是為了檢驗電子、電氣設(shè)備在遭受這類暫態(tài)騷擾影響時的性能。重復(fù)快速瞬變試驗是一種將由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群耦合到電氣和電子設(shè)備的電源端口、信號和控制端口的試驗。試驗的要點是瞬變的短上升時間、重復(fù)率和低能量。

這種試驗是一種耦合到電源線路、控制線路、信號線路上的由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群試驗。此波形不是感性負載斷開的實際波形(感性負載斷開時產(chǎn)生的干擾幅度是遞增的)，而實驗所采用的波形使實驗等級更為嚴(yán)酷。電快速脈沖群是由間隔為300ms的連續(xù)脈沖串構(gòu)成，每一個脈沖串持續(xù)15ms，由數(shù)個無極性的單個脈沖波形組成，單個脈沖的上升沿5ns，持續(xù)時間50ns，重復(fù)頻率2.5KHz(對4KV測試等級)或5KHz(對其他等級)。根據(jù)傅立葉變換，它的頻譜是從5K-100M的離散譜線，每根譜線的距離是脈沖的重復(fù)頻率。對 電源端 子選擇耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)施加干擾，耦合電容為33nF。對I/O信號、數(shù)據(jù)和控制端口選擇專用容性耦合夾施加干擾，等效藕合電容約為50-200pF。

前者是把電子產(chǎn)品的參考地與儀器的地連接起來，然后再把高電壓加載在電子產(chǎn)品的外殼上，看看電子產(chǎn)品的抵御能力如何。許多時候，甚至電源濾波電容略微高了一點，電子產(chǎn)品當(dāng)場就拉弧炸毀。

至于電快速脈沖群測試，工業(yè)產(chǎn)品必須過三級群脈沖的測試。若是普通的單片機系統(tǒng)當(dāng)場就燒毀，而PLC若無其事。

為了提高PLC的抗干擾能力，PLC操作系統(tǒng)的基本程序采取讀一條就執(zhí)行一條的原則，不會原地等待。這樣一來，PLC基本程序很難出現(xiàn)死循環(huán)，繼而提高了PLC的抗干擾能力。

至于梯形圖和模塊化的編程語言，它們都是IEC61131下的標(biāo)準(zhǔn)編程高級語言，與PLC操作系統(tǒng)的基本語言無關(guān)。

以上這些是PLC必須滿足的基本性能，與程序員沒有任何關(guān)系!至于把單片機來代替PLC，純屬外行的幼稚想法和認識罷了。

PLC控制與繼電器控制有什么區(qū)別

PLC控制的出現(xiàn)是為了克服繼電器控制在編程、維護等方面存在的缺點，它們的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾點：

1.邏輯控制方式

(1)繼電器控制：利用各電氣元件機械觸點的串、并聯(lián)組合成邏輯控制;采用硬線連接，連線多而復(fù)雜，使以后的邏輯修改、增加功能很困難。

(2) PLC控制：以程序的方式存儲在內(nèi)存中，改變程序，便可改變邏輯;連線少、體積小、方便可靠。

2.順序控制方式

(1)繼電器控制：利用時間繼電器的滯后動作來完成時問上的順序控制：時間繼電器內(nèi)部的機械結(jié)構(gòu)易受環(huán)境溫度和濕度變化的影響，造成定時的精度不高。

(2) PLC控制：由半導(dǎo)體電路組成的定時器以及由晶體振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖計時，定時精度高;使用者根據(jù)需要，定時值在程序中可設(shè)置，靈活性大，定時時間不受環(huán)境影響。

3.控制速度

(1)繼電器控制：依靠機械觸點的吸合動作來完成控制任務(wù)，工作頻率低，工作速度慢。

(2) PLC控制：采用程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，穩(wěn)定、可靠，運行速度大大提高。

4.靈活性和擴展性

(1)繼電器控制：系統(tǒng)安裝后，受電氣設(shè)備觸點數(shù)目的有限性和連線復(fù)雜等原因的影響，系統(tǒng)今后的靈活性、擴展性很差。

(2) PLC控制：具有專用的輸入與輸出模塊;連線少，靈活性和擴展性好。

5.計數(shù)功能

(1)繼電器控制：不具備計數(shù)的功能。

(2) PLC控制：PLC內(nèi)部有特定的計數(shù)器，可實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的步進控制。

6.可靠性和可維護性

(1)繼電器控制：使用大量機械觸點，觸點在開閉時會產(chǎn)生電弧，造成損傷并伴有機械磨損，使用壽命短，運行可靠性差，不易維護。

(2) PLC控制：采用微電子技術(shù)，內(nèi)部的開關(guān)動作均由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成;體積小，壽命長，可靠性高，并且能夠隨時顯示給操作人員，及時監(jiān)視控制程序的執(zhí)行狀況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護提供便利。

plc梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)圖的區(qū)別

通過plc梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)圖的對比，可以看到梯形圖中的圖形符號與繼電器電路圖中的符號十分相近，兩圖的結(jié)構(gòu)也十分相似，所表達的邏輯關(guān)系一致，這是因為梯形圖是從繼電器控制圖演變而來的，但是在使用中又有一定區(qū)別，因此梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)圖既有相同也有不同之處，兩者的區(qū)別如下：

①繼電器控制圖中使用的繼電器都是實際物理繼電器;在PLC梯形圖中，仍然沿用了繼電器這一名稱，如：輸入繼電器、輸出繼電器、中間繼電器等，但這些不是真實的物理繼電器，而是PLC的內(nèi)部寄存器，稱為“軟繼電器”。

②繼電器控制圖中電器元件間的連接必須通過硬接線連接，要改變控制功能，必須改變控制電路的實際接線;而PLC的接線是通過程序?qū)崿F(xiàn)的“軟連接”，只需改變用戶程序，不需改變外部接線，就可以改變控制功能。

③繼電器控制圖中觸點的個數(shù)是有限的，使用壽命也有限;而PLC每一個編程元件對應(yīng)一個內(nèi)部寄存器，其狀態(tài)可以在程序中反復(fù)讀取，可以認為PLC的繼電器觸點個數(shù)無限，沒有使用壽命的限制。

梯形圖主要由母線、觸點和線圈組成。

①母線：梯形圖的左側(cè)豎直線稱為起始母線，右側(cè)豎直線稱為終止母線(終止母線可以省略)。母線相當(dāng)于電路中的電源線，梯形圖從左母線開始，經(jīng)過觸點和線圈，終止于右母線。

②觸點：梯形圖中的觸點有常開觸點和常閉觸點兩種。這些觸點可以是外部觸點，也可以是內(nèi)部繼電器的狀態(tài)，每一個觸點都有一個標(biāo)號，同一標(biāo)號的觸點可以反復(fù)使用。觸點放置在梯形圖的左側(cè)。

③線圈：梯形圖中的線圈類似于接觸器與繼電器的線圈，代表邏輯輸出的結(jié)果，在使用中同一標(biāo)號的線圈一般只能出現(xiàn)一次。線圈放置在梯形圖的右側(cè)。

審核編輯：湯梓紅