由于通过改进系统程序可以在不改变硬件系统的情况下大大改善可编程序控制器的性能，所以制造厂商对系统程序的编制极为重视，其产品的系统程序也在不断升级和完善。2.用户程序
用户程序是根据生产过程控制的要求由用户使用制造厂商提供的编程语言自行编制的应用程序。用户程序包括开关量逻辑控制程序、模拟量运算程序、闭环控制程序和操作站系统应用程序等。
（1）开关量逻辑控制程序是可编程序控制器用户程序中重要的一部分，一般采用梯形图、助记符或功能表图等编程语言编制，不同可编程序控制器的制造厂商提供的编程语言的形式不同，至今还没有一种能全部兼容的编程语言。
（2）模拟量运算程序及闭环控制程序通常是在大中型可编程序控制器上实施的程序，由用户根据需要按可编程序控制器提供的软件和硬件功能进行编制。编程语言一般采用语言或汇编语言，一些制造厂商为方便用户编程，也有提供相应编程软件供用户进行编制模拟量运算和PID控制等程序。
（3）操作站系统应用程序是大型可编程序控制器系统经过通信联网后由用户为进行信息交换和管理而编制的程序。它包括各类画面的操作显示程序，一般采用语言实现，一些制造厂商也提供了人机界面的有关软件，用户可以根据制造厂商提供的软件使用说明进行操作站的系统画面组态和编制相应的应用程序。
1.3.3 可编程序控制器的工作原理1.可编程序控制器的工作过程
可编程序控制器上电后就在系统程序的监控下周而复始地按固定顺序对系统内部各种任务进行查询、判断和执行，这个过程实质上是一个不断循环的顺序扫描过程。一个循环扫描过程称为扫描周期。
可编程序控制器的发展与计算机技术、半导体集成技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关。这些高新技术的发展推动了可编程序控制器的发展，而可编程序控制器的发展又对这些高新技术提出了更高、更新的要求，促进了它们的发展。1.国外可编程序控制器的发展
从控制功能来分，可编程序控制器的发展经历了下列4个阶段。
阶段从台可编程序控制器问世到20世纪70年代中期，是可编程序控制器的初创阶段。这一阶段的产品主要用于逻辑运算和计时/计数运算，它的CPU由中小规模的数字集成电路组成，它的控制功能较简单。典型产品有MODICON公司的084、ALLEN-BRADLEY公司的PDQII、DEC公司的PDP-14、日本日立公司的SCY-022等。由于这些产品主要完成逻辑运算功能，因此被称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），缩写为PLC。
第二阶段从20世纪70年代中期到20世纪70年代末期，是可编程序控制器的扩展阶段，这一阶段产品的主要控制功能得到了较大的发展。例如，扩展了模拟量的运算等功能。它的发展主要来自两方面：从可编程序控制器发展而来的控制器，它的主要功能是逻辑运算，同时扩展了其他运算功能；而从模拟仪表发展而来的控制器，其功能主要是模拟运算，同时扩展了逻辑运算功能。因此，按习惯的分类方法，前者被称为可编程序逻辑控制器，或PLC，后者被称为单回路或多回路控制器。可编程序控制器的名称缩写为PC（Programmable Controller），但为了与个人计算机（Personal Computer）的缩写相区别，通常还是把可编程序控制器简称为PLC。这一阶段的产品有MODICON公司的184、284、384，西门子公司的SYMATIC S3系列，富士电机公司的SC系列等产品。
可编程序控制器采用周期扫描机制，简化了程序设计，提高了系统的可靠性。具体表现在：在一个扫描周期内，前面执行的任务结果马上就可被后面将要执行的任务所用；可以通过设定一个监视定时器来监视每个扫描周期的时间是否超过规定值来避免某个任务进入死循环而引起的故障。
可编程序控制器在一个扫描周期内基本上要执行以下6个任务。
可编程序控制器的工作原理
可编程序控制器的工作原理与计算机的工作原理基本一致，它通过执行用户程序来实现控制任务，但是在时间上，可编程序控制器执行的任务是串行的，与继电器逻辑控制系统中控制任务的执行有所不同。
可编程序控制器的工作过程如上所述。可以看到，整个工作过程是以循环扫描的方式进行的。循环扫描方式是指在程序执行过程的周期中，程序对各个过程输入信号进行采样，对采样的信号进行运算和处理，并把运算结果输出到生产过程的执行机构中。在这个执行周期中，有些输入变量可能有变化，而有些输入变量可能没有发生变化，相应地有些输出变量有变化，有些输出变量没有变化。在可编程序控制器中，采用循环扫描的方式不断地对输入和输出变量进行采样和输出，使得变量满足程序条件时及时有相应的输出使执行机构动作。这里，与计算机程序执行过程的区别是，在计算机的工作过程中，如果变量的条件没有满足，程序将等待，直到该条件满足为止。而在可编程序控制器中，程序执行时，如果这一个扫描周期变量的条件未满足，则程序将继续执行下去，到下面的某一个扫描周期，变量的条件满足时，满足条件的运行结果就被执行。采用循环扫描的方式，由于扫描周期的时间很短，只要变量满足条件的时间大于扫描周期，则该变量的满足条件就能被可编程序控制器的程序执行。
可编程序控制器中断处理的原理与计算机中断处理的原理也是基本一致的，上面已经进行了讨论。可以看到，中断的处理过程是在每个任务结束后进行的，在每个任务执行的过程中，可编程序控制器对中断是不响应的，这是与计算机的中断响应有所区别的点。在用户程序的任务执行过程中，可编程序控制器也需要程序块执行完成后才能执行中断子程序，这是与计算机中立即执行中断子程序的方式有所区别的第二点。中断的优先级处理和输出的区别是与计算机中断处理不同的第三点。产生区别的主要原因是由于可编程序控制器采用循环扫描工作方式，在系统软件的编制过程中，对中断处理采用了与计算机不同的处理方法。因此，在应用时要注意它与计算机的不同点，并在编程时加以注意
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（1）运行监控任务。为了保证系统可靠工作，可编程序控制器内部设置了系统定时计时器WDT（Watch Dog Timer），由它来监视扫描周期是否超时。可编程序控制器在每个扫描周期内都要对WDT进行复位操作，如果不能执行该任务，则WDT的计时会超过设定值，也就是扫描周期超过了规定时间，这表明系统的硬件或用户软件发生了故障。当WDT超时后，它会自动发出故障报警信号，并停止可编程序控制器的运行。WDT的时间设定值一般为扫描周期的2～3倍，通常在l00～200ms之间，很多可编程序控制器可以由用户根据实际应用情况通过硬件或软件来设定。
（2）与编程器交换信息任务。编程器是可编程序控制器的外部设备，它与主机的外部设备接口相连。作为编制、调试用户程序的外部设备，编程器在可编程序控制器的外部设备中占有非常重要的地位，所以在主机的扫描周期中把与编程器交换信息的任务单独列出而不包括在与外部设备信息交换的任务中。编程器是人机交互的设备，用户把应用程序输入到可编程序控制器中，或对应用程序进行在线运行监视和修改都要用到它。这就要求可编程序控制器能与编程器进行信息交换。当可编程序控制器执行到与编程器交换信息任务时，就把系统的控制权交给编程器，并启动信息交换的定时器。在编程器取得控制权后，用户就可以利用它来修改内存中的应用程序对系统的工作状态进行修改，如读微处理器的状态、读或写数字变量和逻辑变量、封锁或开放输入/输出，以及控制微处理器等。编程器在完成处理任务或达到信息交换的规定时间后就把控制权交还给可编程序控制器。在每个扫描周期内都要执行此项任务。