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PLC 和繼電器差在哪:邏輯怎麼建立、接線與修改、輸出與負載、規模與費用的 4 個比較面向

PLC 和繼電器差在哪:邏輯怎麼建立、接線與修改、輸出與負載、規模與費用的 4 個比較面向

PLC 是可程式控制器,邏輯存在程式裡,用軟體就能改,再由輸出去推負載;繼電器是線圈加接點的開關,控制邏輯要靠接線一條一條接出來。 差別在「邏輯是接出來的,還是寫出來的」。比較時看四個面向,接著依您的機台選。本文的 PLC 指由 CPU 與輸入輸出組成的可程式控制器;繼電器指控制用的電磁繼電器;固態繼電器、安全繼電器與可程式繼電器不在範圍。分成 4 個比較面向:

  • 面向①|邏輯怎麼建立: 接出來,還是寫出來。
  • 面向②|接線與修改: 重新接線,還是改程式。
  • 面向③|輸出與負載: 接點直接推負載,還是經過輸出。
  • 面向④|規模與成本: 繼電器到幾個之後改用 PLC。

本文從「已經知道要做控制」開始講,各家資料與依據在文末的備註。想先看各自的選型,可以讀〈PLC 怎麼選〉與〈繼電器怎麼選〉。此為一般情況,仍需視個案而定。

PLC 繼電器 ① 邏輯怎麼建立 存在程式裡 用軟體修改 靠接線建立 元件接在一起 ② 接線與修改 在軟體改邏輯 診斷功能內建 改邏輯要重新接線 故障要追線 ③ 輸出與負載 繼電器或電晶體輸出 超過額定外接繼電器 接點直接接負載 看接點額定 ④ 規模與成本 繼電器多時, PLC 較經濟 要算軟體與調試 點數少時較小 沒有設計成本
圖 1 PLC 與繼電器的四個比較面向:邏輯怎麼建立、接線與修改、輸出與負載、規模與成本(示意圖,不⁠按⁠比⁠例)

面向①:邏輯怎麼建立,接出來,還是寫出來

怎麼看:

  • 先寫下:要控制的動作有幾個、順序與計時條件多複雜、以後會不會改。
  • 動作多、有順序與計時、以後會改,走 PLC 這一條。
  • 動作少、條件單純,走繼電器這一條。

公開資料怎麼說: 一家繼電器製造商的技術資料(沒有標示發表日期,製造商說法)寫到:繼電器是電控的裝置,開啟與關閉電路來操作其他裝置(該文件稱這是一個標準機構的定義);該文件另寫它用作控制回路與電負載之間的介面;線圈產生的力使切換部分動作,電源中斷時由回復彈簧把接點推開。一篇自動化雜誌的文章(2012 年,作者是一家自動化廠商的產品經理,廠商人員說法)寫到:繼電器系統由電磁繼電器加機械式計時器與計數器組成,邏輯靠把元件接在一起建立;PLC 只需要接電源、輸入與輸出,邏輯存在記憶體裡;PLC 在 1970 年代初期興起,主要是因為固態元件比電磁繼電器的活動零件耐用。一家 PLC 業者的文章(2024 年,業者說法)寫到:CPU 讀取輸入、執行儲存的程式、再送命令給輸出;掃描分輸入、程式執行、輸出三個階段;梯形圖看起來像繼電器圖,被形容為容易看懂(備註表 1)。

面向②:接線與修改,重新接線,還是改程式

怎麼看:

  • 先寫下:多久改一次邏輯、誰來改、有沒有圖面與紀錄、故障時怎麼找。
  • PLC 改邏輯在軟體裡改。
  • 繼電器改邏輯要重新接線,圖面要跟著更新。
  • 查故障:PLC 看診斷功能,繼電器要追線。

公開資料怎麼說: 前述自動化雜誌文章寫到:繼電器的邏輯要改,就得重新接線,文章說重新接線的費用可能非常高,而且變更可能沒有紀錄;除了逐線追查,沒有辦法確認接線圖和實際邏輯一致;PLC 的邏輯在軟體裡改,只要幾個按鍵,也可以輕易下載到多台機器;診斷功能是軟體的標準配備;PLC 壞了,通常可以用現成的換;設備製造商可以防止終端使用者改程式。文章沒有談 PLC 的缺點,談的限制都是繼電器的(備註表 2)。

面向③:輸出與負載,接點直接推負載,還是經過輸出

怎麼看:

  • 先寫下:負載的電壓與電流、直流還是交流、是不是線圈或馬達、切換要多快。
  • PLC 的輸出有繼電器輸出與電晶體輸出兩種;負載超過輸出額定,常在中間加外接繼電器或接觸器。
  • 繼電器的接點直接接負載,要看接點額定與電氣壽命。
  • 問清楚額定是在什麼負載下給的。

公開資料怎麼說: 前述繼電器製造商技術資料寫到:繼電器提供控制端與切換端之間的電氣隔離,能用低能量的訊號切換高電壓或高電流的負載;電氣壽命是指定負載下的切換次數下限,感性負載使接點磨耗較多,要用修正係數,例如阻性負載約 15 萬次,在功率因數 0.4 時乘 0.7,約 10.5 萬次;馬達的湧入電流是穩態的 5 到 10 倍;電弧抑制可用二極體、壓敏電阻與 RC 電路等。一個知識庫網站的頁面(2026 年 5 月,網站說法,沒有署名作者)寫到:PLC 的繼電器輸出典型約 2 到 7 A,電晶體輸出典型約 0.1 到 2 A;電晶體輸出的切換在 1 ms 以內,繼電器約 10 到 20 ms 並有接點彈跳;電晶體輸出在關閉時約有 0.1 到 1.5 mA 的漏電,繼電器接近零;負載全是直流、要高速時選電晶體,電壓混合、擔心漏電或交流負載時選繼電器;負載電流超過 PLC 輸出額定,或為了安全要電氣隔離時,要外接繼電器;高電流馬達不應由 PLC 輸出直接驅動,要用輸出去驅動接觸器或起動器。該頁的壽命數字前後不一,這裡不引用(備註表 3)。

面向④:規模與成本,繼電器到幾個之後改用 PLC

怎麼看:

  • 先寫下:需要幾個繼電器、幾點輸入與輸出、盤內空間、預算、以後會不會擴充。
  • 繼電器多、邏輯會改,看 PLC。
  • 點數少、邏輯固定,繼電器的空間與成本可能較省。
  • PLC 還要算程式軟體與調試。

公開資料怎麼說: 前述自動化雜誌文章寫到:PLC 在需要三、四個以上繼電器的控制系統中,經濟上可行,只有簡單的繼電器系統比微型 PLC 佔的空間小;繼電器沒有設計與開發成本,但每台機器仍要同樣的人工來組裝、除錯,並調整計時器與計數器的設定值;文章說微型 PLC 只要幾百美元(2012 年的價格說法),另外要算程式軟體或手持編程器,每套系統仍要調試。另一篇工業雜誌的文章(2009 年,沒有署名作者,談的是可程式繼電器,不是 PLC)引用一家自動化廠商發言人的話:簡單的硬接線控制(立方形繼電器、計時器與計數器)比其他做法在安裝、運轉與支援上花費更多;又引用分析師的話:在可程式繼電器出現之前,很小的系統常常無法證明 PLC 或類似控制器的成本合理。前述 PLC 業者文章寫到:PLC 可重新程式、為嚴苛的工業環境設計,也能和其他系統通訊(備註表 4)。

比較表:一眼看四個面向

項目PLC繼電器
邏輯怎麼建立存在程式裡,用軟體改靠接線把元件接在一起
修改與查故障在軟體改;診斷功能內建改邏輯要重新接線;要追線
輸出與負載輸出有繼電器與電晶體兩種;超過額定常外接繼電器或接觸器接點直接接負載,有接點額定與電氣壽命
規模與成本來源寫需要三、四個以上繼電器時經濟上可行(2012 年廠商人員的說法);要算軟體與調試簡單的繼電器系統比微型 PLC 佔的空間小;沒有設計與開發成本

來源:備註表 1 到表 4(來源 1 到 5)。這是各來源的說法,各來源的年代與詳略不同,不是選型門檻。

怎麼選:什麼情況用 PLC,什麼情況用繼電器

依公開資料,兩者的選法可以這樣看(把各來源的說法分成四種情況,這是本文的整理):

  • 用 PLC 的情況: 動作多、有順序與計時、以後會改邏輯,也要診斷功能(來源 1、4)。
  • 用繼電器的情況: 動作少、邏輯固定,或要用接點切換負載、需要電氣隔離(來源 1、3)。
  • 兩者放在同一個回路: PLC 輸出超過額定或為了安全要隔離時,外接繼電器;大電流馬達不由 PLC 輸出直接驅動,改用輸出去驅動接觸器或起動器(來源 5)。
  • 在交界附近: 來源寫約三、四個繼電器(2012 年一家廠商人員的說法),沒有給本地價格與界線;請以您的點數、變更次數與預算為準(來源 1、2)。

這幾項是公開資料裡的說法,不是替您的機台下結論;實際選哪一種,還是要看您的動作數、負載與變更頻率。

嘉鴻能幫的:

PLC 這一側:

  • PLC 可程式控制器零組件系列:商品名稱寫 PLC 可程式控制器零組件系列,並列有品牌;是混合型錄,下拉選單含 CPU、輸入輸出模組、電源、連接器、人機介面與安全繼電器,不是單一款 PLC;各款規格,請洽詢。
  • PLC擴充模組:商品名稱寫 PLC擴充模組,並列有品牌;下拉選單含通訊擴充板、輸出入與溫度模組,也有一項是人機界面,不全是擴充模組;各款規格,請洽詢。
  • PLC 系列:商品名稱寫 PLC 系列,並列有品牌;下拉選單是 CPU、輸入模組與電源三種不同零件,不是多款擇一;各款規格,請洽詢。
  • PLC 模組:商品名稱寫 PLC 模組,並列有品牌;下拉選單含 CPU 模組與數位輸入、輸出模組;各款規格,請洽詢。
  • PLC 模組:另一頁;頁面寫含 CPU、類比輸入與數位輸出三類模組,部分型號已停產;各款規格,請洽詢確認。

繼電器這一側:

  • 繼電器:商品名稱寫繼電器,並列有品牌;頁面寫含一般用途繼電器、限時繼電器與補助繼電器三類,不全是控制用的電磁繼電器;各款規格,請洽詢。
  • 補助繼電器:商品名稱寫補助繼電器,並列有品牌;頁面寫其中一款是側插的接點擴充模組,不是獨立的繼電器;各款規格,請洽詢。
  • 繼電器:另一頁;頁面寫它是固態繼電器(SSR)相位控制型,不是電磁式,不在本文範圍;規格請洽詢。
  • 繼電器:另一頁;下拉選單兩款:小型功率繼電器與安全繼電器的接點擴展模組;各款規格,請洽詢。
  • 小型繼電器:商品名稱寫小型繼電器,並列有品牌;下拉選單是三種線圈電壓,各有附底座與不附底座兩種;各款規格,請洽詢。
  • PCB 電力繼電器:商品名稱寫 PCB 電力繼電器,並列有品牌;下拉選單只有一款;規格請洽詢。
需要對型式時,請先準備六項資料:要控制的動作與順序(有幾個動作、有沒有計時);輸入與輸出的點數(數位或類比);負載的電壓、電流、直流或交流、是不是線圈或馬達;以後會不會改邏輯、誰來改;盤內空間與環境;現在用的型號與遇到的問題。歡迎聯繫嘉鴻。

常見問題

Q1:PLC 和繼電器有什麼不同?

PLC 是可程式控制器,邏輯存在程式裡,用軟體就能改,再由輸出去推負載;繼電器是線圈加接點的開關,控制邏輯要靠接線一條一條接出來。差別在邏輯是接出來的,還是寫出來的。

Q2:什麼時候該用 PLC 取代繼電器控制?

動作多、有順序與計時條件、以後會改時。一篇自動化雜誌文章(2012 年,廠商人員撰寫)寫,PLC 在需要三、四個以上繼電器的控制系統中經濟上可行;繼電器的邏輯要改就得重新接線,費用可能非常高,變更也可能沒有紀錄。點數少、邏輯固定時,繼電器的空間與成本可能較省。

Q3:PLC 的繼電器輸出和電晶體輸出差在哪?

PLC 的輸出有繼電器輸出與電晶體輸出兩種;負載的電壓、電流超過輸出額定,或是線圈、馬達這類負載時,常在中間加外接繼電器或接觸器。選之前先寫下負載是直流還是交流、要切換多快。

Q4:繼電器的電氣壽命怎麼看?

一家繼電器製造商的技術資料寫,電氣壽命是指定負載下的切換次數下限;感性負載會讓接點磨耗較多,要用修正係數。所以看壽命數字時,要問清楚是在什麼負載下給的。

備註:來源與例外

以下給需要核對的人看,不看也不影響上面的做法。您的設備規格、控制器與繼電器製造商的書面資料與現場規定,和本文不同時,以它們為準。

各面向的出處

來源用在哪裡與出處
來源 1面向①②④:繼電器系統與 PLC 的邏輯怎麼建立、改邏輯與診斷、規模與成本。出處:一家自動化廠商人員寫的雜誌文章(2012 年 4 月 18 日,頁面另標 2025 年 4 月 23 日修改;作者是一家自動化廠商的產品經理;廠商人員說法;沒有談 PLC 的缺點)
來源 2面向④:硬接線控制的成本,以及很小的系統與 PLC 成本。出處:一篇工業雜誌的文章(2009 年 6 月 2 日;沒有署名作者;引用分析師的白皮書與一家自動化廠商的發言人;談的是可程式繼電器,不是 PLC)
來源 3面向①③:繼電器的定義、線圈與接點、隔離、電氣壽命與修正係數、馬達湧入電流、電弧抑制。出處:一家繼電器製造商的技術資料(由一家經銷商的網站提供;沒有署名作者;文件沒有標示發表日期,只有一處未標明用途的 2018 年 2 月 22 日;製造商說法;沒有談 PLC)
來源 4面向①④:PLC 的運作(CPU、掃描、梯形圖)與 PLC 的特性。出處:一家 PLC 業者的文章(2024 年 8 月 13 日;業者說法;與繼電器的比較很簡短)
來源 5面向③:PLC 的繼電器輸出與電晶體輸出的電流、速度、漏電、選法與外接繼電器。出處:一個知識庫網站的頁面(2026 年 5 月 5 日;沒有署名作者;網站說法)
嘉鴻資料「嘉鴻能幫的」。出處:嘉鴻商品頁的名稱字樣

表 1|邏輯怎麼建立

項目內容
繼電器電控的裝置,開啟與關閉電路來操作其他裝置;該文件另寫它用作控制回路與電負載之間的介面;線圈產生的力使切換部分動作,電源中斷時回復彈簧把接點推開;繼電器系統由電磁繼電器加機械式計時器與計數器組成,邏輯靠把元件接在一起建立(來源 1、3)
PLC只需要接電源、輸入與輸出,邏輯存在記憶體裡;在 1970 年代初期興起,主要是因為固態元件比電磁繼電器的活動零件耐用(來源 1)
PLC 的運作數位電腦,用來自動化機電製程;CPU 讀輸入、執行儲存的程式、送命令給輸出;掃描分輸入掃描、程式執行、輸出掃描三階段;梯形圖看起來像繼電器圖,被形容為容易看懂;1960 年代末出現,用來取代硬接線繼電器控制(來源 4)

來源:1、3、4

表 2|接線與修改

項目內容
繼電器改邏輯就要重新接線,文章說重新接線的費用可能非常高;變更可能沒有紀錄;除了逐線追查,沒有辦法確認接線圖和實際邏輯一致(來源 1)
PLC邏輯在軟體裡改,只要幾個按鍵,也可以輕易下載到多台機器;診斷功能是軟體標準配備,也可用手持編程器;PLC 壞了通常可用現成的換;設備製造商可以防止終端使用者改程式(來源 1)
缺點的說明文章沒有談 PLC 的缺點;談的限制是繼電器的:重新接線費用、佔空間、變更可能沒有文件(來源 1)

來源:1

表 3|輸出與負載

項目內容
繼電器的隔離與切換控制端與切換端之間電氣隔離;用低能量訊號切換高電壓或高電流負載;接點的配置依極數與型式而定(來源 3)
電氣壽命指定負載下的切換次數下限;感性負載使接點磨耗較多,要用修正係數:阻性約 15 萬次,功率因數 0.4 時乘 0.7 約 10.5 萬次;馬達湧入電流是穩態的 5 到 10 倍;燈泡冷態湧入電流大;電弧抑制可用二極體、壓敏電阻與 RC 電路等(來源 3)
PLC 輸出的電流與速度繼電器輸出典型 2 到 7 A;電晶體輸出典型 0.1 到 2 A;電晶體輸出切換在 1 ms 以內;繼電器約 10 到 20 ms 並有接點彈跳(該頁說這使繼電器輸出難以用在精密計時);電晶體輸出關閉時約 0.1 到 1.5 mA 漏電;繼電器接近零(來源 5)
選哪種輸出電晶體:負載全是直流、要高速、要高密度;繼電器:電壓混合、擔心漏電、交流負載(來源 5)
外接繼電器與接觸器負載電流超過 PLC 輸出額定,或為了安全要電氣隔離,要外接繼電器;高電流馬達不應由 PLC 輸出直接驅動,要用輸出去驅動接觸器或起動器(來源 5)

來源:3、5

表 4|規模與成本

項目內容
規模PLC 在需要三、四個以上繼電器的控制系統中經濟上可行;只有簡單的繼電器系統比微型 PLC 佔的空間小(來源 1)
價格(規格表列名)繼電器沒有設計與開發成本,但每台機器仍要同樣的人工來組裝、除錯,並調整計時器與計數器的設定值;文章說微型 PLC 只要幾百美元(2012 年的價格說法),另要算程式軟體或手持編程器,每套系統仍要調試(來源 1)
硬接線的成本引用一家自動化廠商發言人:簡單的硬接線控制(立方形繼電器、計時器、計數器)比其他做法在安裝、運轉與支援上花費更多;引用分析師:在可程式繼電器出現之前,很小的系統常常無法證明 PLC 或類似控制器的成本合理;本文不比較可程式繼電器(來源 2)
PLC 的特性可重新程式、為嚴苛工業環境設計、可與其他系統通訊(來源 4)

來源:1、2、4

此為一般情況,仍需視個案而定。

例外與限制

  • 看到什麼、沒看到什麼:本文看到的是一家自動化廠商人員寫的雜誌文章(2012 年 4 月 18 日發表,頁面另標 2025 年 4 月 23 日修改,廠商人員說法)、一篇工業雜誌的文章(2009 年 6 月 2 日,沒有署名作者,引用分析師的白皮書與一家自動化廠商的發言人,談的是可程式繼電器)、一家繼電器製造商的技術資料(由一家經銷商的網站提供,沒有署名作者;文件沒有標示發表日期,只有一處未標明用途的 2018 年 2 月 22 日;製造商說法)、一家 PLC 業者的文章(2024 年 8 月 13 日,業者說法)、一個知識庫網站的頁面(2026 年 5 月 5 日,沒有署名作者,網站說法)。5 份來源全是廠商、業者、媒體或知識庫網站寫的;沒有讀到標準本文,也沒有學術或中立機構的文件。沒有找到「幾個繼電器之後改用 PLC」的本地價格與界線;來源 1 沒有談 PLC 的缺點與繼電器邏輯何時仍然可用;來源 2 談的是可程式繼電器,不是 PLC;來源 3 沒有談 PLC;來源 4 與繼電器的比較很簡短;沒有讀到任何一款嘉鴻商品的實測。
  • 文中數字:文中引用的數字都標了條件與出處:來源 1 的三、四個以上繼電器、1970 年代初期、幾百美元(2012 年的價格說法);來源 3 的約 15 萬次、功率因數 0.4 時乘 0.7 得約 10.5 萬次、馬達湧入電流是穩態的 5 到 10 倍;來源 5 的 2 到 7 A、0.1 到 2 A、1 ms、10 到 20 ms、0.1 到 1.5 mA,都是該頁寫的典型範圍,各家型號不同。來源 5 的壽命數字前後不一(一處寫無負載 100 萬到 1,000 萬次,另一處寫約 100 萬次,感性負載寫 10 萬到 50 萬次),本文不引用。
  • 來源之間的差異:來源 1 說需要三、四個以上繼電器的控制系統,PLC 在經濟上可行(2012 年,廠商人員說法);來源 2 引用分析師說,在可程式繼電器出現之前,很小的系統常常無法證明 PLC 或類似控制器的成本合理(2009 年,談可程式繼電器)。兩者年代、對象與說法不同,不是同一條界線。來源 3 的電氣壽命例子(約 15 萬次、乘 0.7)只是修正方式的示例,不是任何型號的規格。
  • 單一來源:繼電器的定義、線圈與接點、隔離、電氣壽命與修正係數、馬達湧入電流、電弧抑制(來源 3);PLC 的輸出電流、切換速度、漏電、選哪種輸出與外接繼電器的條件(來源 5);改邏輯要重新接線、無法確認圖面與邏輯一致、診斷、替換、三、四個繼電器、尺寸、成本(來源 1);CPU 讀輸入執行程式送輸出、掃描三階段、梯形圖(來源 4);硬接線成本較高、很小的系統與 PLC 成本(來源 2,引用他人的話)。
  • 有立場的資料:5 份全是廠商、業者、媒體或知識庫網站寫的;來源 1 是廠商人員寫的,沒有談 PLC 的缺點;來源 2 引用的是推廣可程式繼電器的廠商與分析師的說法。
  • 來源的原文是英文:中文為本文翻譯,不是來源的原句。
  • 範圍:「PLC」在本文指由 CPU 與輸入輸出組成的可程式控制器;「繼電器」指控制用的電磁繼電器;固態繼電器、安全繼電器與可程式繼電器不在範圍;也不談型號對照、價格與交期。
  • 安全相關:本文只轉述公開資料的說法與選型思路,沒有寫「符合法規」或「這樣就安全」;負載的額定、電弧與湧入電流的處理,請依設備廠商的資料與現場規定。
  • 設備與商品:「嘉鴻能幫的」只取商品頁的名稱字樣,各款的點數、輸出型式、額定電流、線圈電壓與壽命,本文沒有引用,也沒有讀到規格書,請洽詢;商品頁的料號、廠牌、商品名稱前面的宣傳字樣、金額與頁面上的比較說明,本文沒有引用。本文只取商品頁的商品名稱字樣。
  • 同名商品頁:PLC 這一側有兩頁的商品名稱都是「PLC 模組」,繼電器這一側有三頁的商品名稱都是「繼電器」,連結文字不含品牌與型號,用「另一頁」區分。
  • 本文的整理:「怎麼選」一節把各來源的說法分成「用 PLC」「用繼電器」「兩者放在同一個回路」「交界附近」四種情況,是整理,不是來源的原句,並已寫明來源沒有給本地價格與界線。面向 4 的「怎麼看」要點(點數少、邏輯固定時,繼電器的空間與成本可能較省)是整理自來源 1 的「簡單的繼電器系統比微型 PLC 小、沒有設計與開發成本」,用「可能」保留。
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