PLC种类很多，但结构大同小异，典型的PLC内部组成框图如图1-4所示。在组建PLC控制系统时，需要给PLC的输入端子接有关的输入设备（如按钮、触点和行程开关等），给输出端子接有关的输出设备（如指示灯、电磁线圈和电磁阀等），另外，还需要将编好的程序通过通信接口输入PLC内部存储器，如果希望增强PLC的能，可以将扩展单元通过扩展接口与PLC连接。PLC是一种由程序控制运行的设备，其工作方式与微型计算机不同，微型计算机运行到结束指令END时，程序运行结束。PLC运行程序时，会按顺序依次逐条执行存储器中的程序指令，当执行完后的指令后，并不会马上停止，而是又重新开始再次执行存储器中的程序，如此周而复始，PLC的这种工作方式称为循环扫描方式。PLC的工作过程。
PLC通电后，首先进行系统初始化，将内部电路恢复到起始状态，然后进行自我诊断，检测内部电路是否正常，以确保系统能正常运行，诊断结束后对通信接口进行扫描，若接有外设则与其通信。通信接口无外设或通信完成后，系统开始进行输入采样，检测输入设备（开关、按钮等）的状态，然后根据输入采样结果依次执行用户程序，程序运行结束后对输出进行刷新，即输出程序运行时产生的控制信号。以上过程完成后，系统又返回，重新开始自我诊断，以后不断重复上述过程。
PLC的工作过程
PLC有RUN（运行）状态和STOP（停止）状态两个工作状态。当PLC工作于RUN状态时，系统会完整执行图1-5所示过程；当PLC工作在STOP状态时，系统不执行用户程序。PLC正常工作时应处于RUN状态，而在编制和修改程序时，应让PLC处于STOP状态。PLC的两种工作状态可通过开关进行切换。PLC工作在RUN状态时，完整执行图1-5过程所需的时间称为扫描周期，一般为1～100ms。扫描周期与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行指令的速度有很大的关系。
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1.1.5 PLC的编程语言
PLC是一种由软件驱动的控制设备，PLC软件由系统程序和用户程序组成。系统程序由PLC制造厂商设计编制的，并写入PLC内部的ROM中，用户无法修改。用户程序是由用户根据控制需要编制的程序，再写入PLC存储器中。
写一篇相同内容的文章，既可以采用中文，也可以采用英文，还可以使用法文。同样地，编制PLC用户程序也可以使用多种语言。PLC常用的编程语言主要有梯形图（LAD）、能块图（FBD）和指令语句表（STL）等，其中梯形图语言为常用。
1.梯形图（LAD）
梯形图采用类似传统继电器控制电路的符号来编程，用梯形图编制的程序具有形象、直观、实用的特点，因此这种编程语言成为电气工程人员应用广泛的PLC的编程语言。下面对相同能的继电器控制电路与梯形图程序进行比较，图1-6（a）为继电器控制电路，当SB1闭合时，继电器KA0线圈得电，KA0自锁触点闭合，锁定KA0线圈得电，当SB2断开时，KA0线圈失电，KA0自锁触点断开，解除锁定，当SB3闭合时，继电器KA1线圈得电。
当常开触点I0.1闭合时，左母线产生的能流（可理解为电流）经I0.1和常闭触点I0.2流经输出继电器Q0.0线圈到达右母线（西门子PLC梯形图程序省去右母线），Q0.0自锁触点闭合，锁定Q0.0线圈得电；当常闭触点I0.2断开时，Q0.0线圈失电，Q0.0自锁触点断开，解除锁定；当常开触点I0.3闭合时，继电器Q0.1线圈得电。
不难看出，两种图的表达方式很相似，不过梯形图使用的继电器是由软件来实现的，使用和修改灵活方便，而继电器控制线路采用硬接线，修改比较麻烦。
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2.能块图（FBD）
能块图采用了类似数字逻辑电路的符号来编程，对于有数字电路基础的人很容易掌握这种语言。图1-7为能相同的梯形图程序和能块图程序比较，在能块图中，左端为输入端，右端为输出端，输入、输出端的小圆圈表示“非运算”。语句表语言与微型计算机采用的汇编语言类似，也采用助记符形式编程。在使用简易编程器对PLC进行编程时，一般采用语句表语言，这主要是因为简易编程器显示屏很小，难于采用梯形图语言编程。图1-8为能相同的梯形图程序和指令语句表程序比较。不难看出，指令语句表就像是描述绘制梯形图的文字，指令语句表主要由指令助记符和操作数组成S7系列PLC是西门子生产的可编程控制器，它包括小型机（S7-200、S7-1200系列）、中大型机（S7-300C、S7-300、S7-400系列和新推出不久的S7-1500系列）。S7系列PLC如图1-9所示，图中的LOGO!为智能逻辑控制器。S7-200是S7系列中的小型PLC，常用在小型自动化设备中。根据使用的CPU模块不同，S7-200 PLC可分为CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等类型，除CPU221无法扩展外，其他类型都可以通过增加扩展模块来增加能。
1.CPU224XP型CPU模块面板介绍
CPU224XP型CPU模块是一种常用的S7-200 PLC，除了具有数字量输入/输出端子（可输入/输出开关信号，也称1、0数字信号），还带有模拟量输入/输出端子（有很多型号的CPU模块是不带模拟量端子的），可以输入/输出连续变化的电压或电流。.CPU224XP型CPU模块的接线
CPU224XP型CPU模块的接线如图1-11所示。该CPU模块采用交流电源（AC）供电，电源端子L1、N端接交流220V（允许范围85～264V）；CPU模块的输入端子接线使用24V直流电源（DC），输入开关与电源串联后接在输入端子和nM端子之间，直流电源正反接均可；CPU模块输出端子内部为继电器触点（RLY），故外部接线可使用24V直流电源或220V交流电源（DC）。
CPU224XP型CPU模块自带模拟量处理能，可输入2路模拟量电压（-10～10V）和1路模拟量电流（0～20mA）或电压（0～10V）。A+、B+端子输入的-10～10V电压在内部对应转换成-32000～+32000数值，分别存放在AIW0和AIW2寄存器中，CPU模块内部AQW0寄存器中的数值（0～32000）经转换后可从I端子对应输出0～20mA的电流，或从V端子输出0～10V的电压，I、V端子只能选择一种输出，不能同时输出电流和电压。.输入端子内部电路及接线
S7-200 PLC输入端子内部电路及接线如图1-12所示，由于PLC内部采用双向光电耦合器，故外部24V直流电源正反接均可，以图1-12（a）所示的电源负极接M端的漏型输入接线方式为例，当Ix.0端子外部开关闭合时，有电流流过输入电路，电流途径为DC24V+→闭合的开关→I0.0端子→限流电阻→光电耦合器的右正发光二极管→1M端子→DC24V-，光电耦合器的右正发光二极管发光，光敏管受光导通，给内部电路输入一个“1”信号（或称“ON”信号）。继电器输出型PLC，由于继电器触点没有极性之分，故外部接线可使用交流电源，也可以使用直流电源，当PLC内部输出“1”时，有电流流过继电器线圈，继电器触点闭合，有电流流过外部负载，电流途径为电源一端→1L端子→闭合的继电器触点→Q0.0端子→外部负载→电源的另一端。继电器输出电路可驱动交流或直流负载，允许通过的电流大，但其响应时间长，通断变化频率低，不能用于输出脉冲信号。
b）为晶体管输出型PLC，由于晶体管有极性之分，故外部接线只能使用直流电源，当PLC内部输出“1”时，内部晶体管导通，有电流流过晶体管，有电流流过外部负载，电流途径为直流电源正极→1L+端子→导通的晶体管的漏极→源极→Q0.0端子→外部负载→直流电源负极。晶体管输出电路的反应速度快，通断频率高（可达20～200kHz），可以输出脉冲信号，但只能用于驱动直流负载，过载能力差（即允许流过的电流小