西门子PLC以太网数据传输接头
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系统与继电器控制系统不同的地方主要是控制部分。诊断电源、电路的工作状态和用户程序中的语法错误；执行用户程序，从存储器逐条读取用户指令并完成其功能；根据数据处理的结果刷新系统的输出。PLC采用的CPU芯片随机型不同而异，芯片的性能决定了PLC处理信号的能力和速度。
存储器主要用来存储程序和数据，分为系统程序存储器、用户程序存储器和系统RAM存储区。系统程序存储器用来存放系统管理程序、用户指令解释程序和标准程序模块与系统调用程序，是由生产厂家编写并固化在ROM内的，用户不能直接更改；用户程序存储器用来存放用户根据控制任务编写的控制程序，可以是RAM、EPROM或E2PROM存储器，其内容可以由用户任意修改或删减；系统RAM存储区包括I/O映像区和系统软设备存储区，如逻辑线圈、定时器、计数器、数据寄存器和累加器等。
（2）电源模块
电源模块将输入的交流电转换为CPU、存储器和I/O模块等需要的DC 5V工作电源，是整个PLC的能源供给中心，直接影响到PLC的功能和可靠性。电源模块还向外部提供DC 24V稳压电源，向传感器和其他模块供电。
（3）信号模块用。
随着计算机技术、自动控制技术和通信技术的发展，PLC大致经历了四次更新换代，已经渗透到工业控制的各个领域。
2.PLC的定义
1987年国际电工委员会（IEC）对可编程序控制器定义如下：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备，都按易于与工业系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”
1.1.2 PLC的结构组成
PLC由中央处理单元（CPU）、存储器、输入单元、
PLC处于RUN状态时执行用户程序，“RUN”LED亮。将CPU模块上的模式开关置于RUN位置时，PLC上电后自动进入RUN模式。
PC与PLC之间建立起通信连接后，若模式开关在RUN或TERM位置，可用编程软件中的命令改变CPU的工作模式。
PLC在RUN工作状态时，每扫描一次
序。
顺序功能图表达的顺序控制过程非常清晰，用于编程和故障诊断时更为有效，使PLC程序的结构更加易懂，特别适合生产制造过程。
1.1.5 PLC的应用和发展1.PLC的应用
近年来，随着PLC的成本下降和功能大大增强，同时，它也能解决复杂的计算和通信问中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，用程序来代替继电器硬件逻辑连接。
梯形图由触点、线圈或指令框
程序所需要的时间称为扫描周期，一般不超过100ms。指令执行所需要的时间与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行速度有很大关系。PLC厂家会给出执行每条基本逻辑指令所需要的时间。
输出单元、通信单元、电源以及扩展单元有机结合而成，根据结构形式不同，PLC可以分为整体式和模块式两类
（1）产品规模向大、小两个方向发展
出现了I/O点数达14336点的超大型PLC，使用32位微处理器，多CPU并行工作并具有大容量存储器，使PLC的扫描速度高速化。如三菱公司的A3H的顺序指令执行速度达到0.2～0.4μs。
小型PLC由整体结构向小型模块结构
模拟量输出模块的转换精度有12位、13位和16位等几种，有2通道、4通道和8通道之分，可根据需要进行选择。S7-300系列PLC的模拟量输出模块型号以“SM 332”开头。例
一些国外公司为了推出高度或可靠的系统，发展容错技术，采用冗余结构和采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。SIMATIC S7-300系列PLC采用配置灵活的模块化结构，SIMATIC S7-300系列PLC的逻辑结构如系统以中央处理单元（CPU）为核心，通过背板总线（BUS）与输入信号模块、输出信号模块、功能模块、通信处理器模块、接口模块及其他模块共同组成完整的PLC应用系统。1.机架（Rack）
机架用于安装和连接PLC的所有模块，CPU所在机架为主机架，如果主机架不能容纳控制系统的全部模块，可以增设一个或者多个扩展机架。2.中央处理单元（CPU）
发展，增加了配置的灵活性。小配置的I/O点数为8～16点，可以用来代替小的继电器控制系统，如三菱公司FX系列PLC。
（2）PLC向过程控制渗透与发展
微电子技术的迅速发展，大大加强了PLC的数学运算、数据处理、图形显示及联网通信等功能，使PLC得以向过程控制渗透和发展。
在电源右边的槽位上、3～10号槽位则可以安装信号模块、功能模块或通信模块。
S7-300系列PLC电源模块不需要背板总线连接器，可直接将电源模块悬挂在导轨上，并靠左侧固定。其他模块都带有背板总线连接器，安装时需先将背板总线连接器装到CPU模块的背板上，然后将CPU模块安装在导轨上并向左靠紧，再向下转动模块后用螺钉将模块固定在导轨上（如图1-14所示）。按同样的方式依次将接口模块、I/O模块（信号模块、功能模块、通信模块及其他模块等）安装在导轨上。期的长短与CPU的运算速度、I/O点的情况、用户应用程序的长短及编程情况等有关。3.出错处理Interbus、Profibus或是CAN Bus等。这些通过现场总线连接的现场器件，通过局域网可以十分方便地与上级主控制器或主计算机相连。很多PLC都有现场总线通信接口，使得“分散控制，集中监控”的现代工业控制思想得以实现。这完全需要依靠现场电气技术人员长期积累的经验。同时，如果生产工艺发生变化，往往需要增加很多的继电器，重新接线或改线的工作量极大，有些极端情况甚至需要重新设计控制系统，造成大量的人力和资金的投入。尽管如此，这种由继电器实现的控制系统的功能也仅仅局限在能实现粗略定时、计数功能的顺序逻辑控制。因此，市场迫切需要一种新的工业控制装置来取代传统的继电器控制系统，使电气控制系统工作更可靠
在PLC的每个扫描周期都要执行一次自诊断检查，以确定PLC自身的动作是否正常，如CPU、电池电压、程序存储器、I/O以及通信等是否异常或出错。如检查出异常，CPU面板上的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP模式，所有的扫描停止。
1.2.5 S7-300 PLC的模块安装