第二节 可编程序控制器的基本结构和工作原理
工厂电气与plc控制技术
3、输入、输出单元 （I/O 单元） 输入——进入 PLC 输出——控制外部设备 作用——电平变换、速度匹配、驱动 功率放大、信号隔离等
17 16 15
14 ~10 07~04 03 02 01 00
输入、输出继电器接线端子
4、电源单元 交流——电压波动＋10％～－15％ 直流——DC12V、DC24V 作用——工作、内部、外部供电
（1987年2月）
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、计数和算术运算等操作命令， 并通过数字式，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 关的设备，都应按易于与工业控制系统联成一个 整体，易于扩充功能的原则而设计。
二、PLC控制系统的组成 1、I/O扩展模块和扩展单元 I/O扩展——为增加输入输出口模块
表2-2 基本单元型号规格 表2-3 扩展单元型号规格 表2-4 基本模块型号规格
表2-1 基本单元型号规格
型号
输入点数
继电器输出 晶体管输出
FX2N-16MR FX2N-16MT
8
FX2N-24MR FX2N-24MT
X1 常开接通 常闭断开
SB1 SB2
KM
KM
X0
X1
Y0
Y0
SB1 SB2
KM
KM
X0
X1
Y0
Y0
SB1 SB2
KM
KM
X0
X1
Y0
Y0
三、PLC 产品分类 1、按结构型式分类
1）整体式 PLC （单元式、箱体式） 将电源、CPU、存储器、I/O装在一起 特点：结构紧凑、体积小、价格低、
可编程控制器的组成与工作原理
可编程控制器的组成与工作原理可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种专用的计算机，它能够进行逻辑运算、顺序控制、计时和计数、数据处理和输出控制等多种功能，用于自动化设备的控制和监控。
一、可编程控制器的组成1.中央处理器（CP）：可编程控制器的核心部件，负责运行控制程序、处理输入输出信号和控制各种外部设备。
2. 存储器（Memory）：可编程控制器包括ROM、RAM和EEPROM等各种存储器，用于存储控制程序、数据和参数等。
3. 输入模块（Input Module）：将外部传感器或开关等输入信号转换为数字信号，供中央处理器使用。
4. 输出模块（Output Module）：将中央处理器处理后的控制信号转换为驱动外部执行元件（如继电器、电磁阀等）的模拟信号或数字信号。
5. 总线（Bus）：用于连接中央处理器、输入输出模块和其他可编程控制器组成网络系统。
6. 电源模块（Power Module）：为整个可编程控制器提供稳定的电源供电。
二、可编程控制器的工作原理1.程序扫描循环：可编程控制器通过程序扫描循环的方式运行控制程序。
程序扫描循环是指控制器反复执行以下几个步骤：读取输入信号、执行控制程序、更新输出信号、延时等待。
2.输入信号采集：可编程控制器通过输入模块采集外部传感器或开关等的输入信号，并将其转换为数字信号供中央处理器使用。
3.控制程序执行：中央处理器根据预编写的控制程序进行逻辑运算、顺序控制、计时和计数、数据处理等操作，来实现所需的控制功能。
4.输出信号更新：中央处理器根据控制程序的执行结果，将产生的控制信号转换为模拟信号或数字信号，通过输出模块驱动外部执行元件进行相应的控制动作。
5.延时等待：为了确保控制操作的正确时序，可编程控制器通常需要设置延时等待，等待一定时间后再次进行程序扫描循环。
6.备份和恢复：可编程控制器还支持控制程序的备份和恢复功能，可以将控制程序从存储器中备份到外部设备，并在需要时恢复。
电气控制与PLC应用技术第三章可编程序控制器基本组成和工作原理
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电气传动的发展
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3.2 可编程序控制器的基本组成和工作原理
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3． 输入/输出接口电路
实际生产中信号电平时多样的，外部执行 机构所需要的电平也是不同的，而可编程 序控制器的CPU所处理的信号只能是标准 电平，因此，需要通过输入/输出单元实 现这些信号电平的转换。可编程序控制器 的输入/输出单元实际上是PLC与被控制 对象之间传送信号的接口部件。
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①输入接口电路
为了防止各种干扰信号和高电压信号进入 PLC，输入接口电路一般由RC滤波器消 除输入端得抖动和外部噪声干扰，由光电 耦合电路进行隔离。光电耦合电路由发光 二极管和光电三极管组成。
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② 输出接口电路
PLC的输出有三种形式：继电器输出、 晶体管输出、晶闸管输出。图2.3给出了 PLC的三种输出电路图。每种输出都采用 了电气隔离技术，电源由外部供给，输出 电流一般为0.5～2A，输出电流的额定值 与负载性质有关。
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⑵内部电源
①内部电源与外电源隔离，减小供电线路 对内部电源的影响。
②有较强的抗干扰能力（主要是高频干扰） ③电源本身功能耗尽可能低，在供电电压
波动范围较大时，能保证正常稳定的输出。 ④有良好的保护功能。
可编程控制器原理及应用教程ppt课件
第四代：80年代中期到90年代中期。PC全面使用8位、16位微 处理芯片的位片式芯片，处理速度也达到1us/步 ；
第五代：90年代中期至今。PC使用16位和32位的微处理器芯 片，有的已使用RISC芯片。
思考:可编程控制器的基本特点是什么?
可编程控制器的基本特点
1. 灵活、通用
2“34... 专可平-无控编接-实变量----触制均为-靠--现的的程线---点系无P-适-性控话接C-简简的统故P用采C应制，线半中高障单单是用微导 的恶时功只即、的、通机体接间劣能 需 可是抗实使过电线一的微的 要 。路老干般现存用电工， 修来化可控扰储子方完、如 改业达制技在能便成脱1果 程环术，0存的焊力控 序万境，使，、储强小大制 以而用因触器时量功 及此点设的中左的不电能 改是计右开的会弧需动汇的关程出等要极动编计现现序作改少语继象算是言电。机由器，” 5. 1难 机 功-)-硬硬于-能-件-件掌P强措C和握还施，软采：要件取了求知以使识下用。主者而要具P措C有施采来一用提定面高水向其平控可的靠制计性过。算程、 6. 均面 体采向积用问小对严题格电,重的措源“量施变进压自轻行器然,屏、易语蔽C于言P，U”实以、编防编现外程程机界器，电干等容扰主一易；要体掌部化握件，。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
原理图
主电路原理图
传统的继电接触控制原理图 PLC控制原理图原理图
问题提出:
传统的继电接触控制系统，只能改变 某些硬件接线，才能完成上述的两种控制 方式，而可编程控制器控制系统可在不改 变硬件接线的情况下，通过修改程序而实 现控制顺序的变化。控制两个电动机的顺 序运行，控制复杂程度不高，如用继电接 触控制系统已够费时的了，何况汽车生产 流水线的控制系统？
PLC的结构和工作原理
PLC的结构和工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种通用的数字电子计算机。
它包含输入模块、中央处理器（CPU）、输出模块和编程设备，用于自动化控制和监测机器和工艺过程。
PLC的工作原理是基于逻辑控制和程序控制的概念，在实际应用中取代了传统的电气控制系统。
下面将详细介绍PLC的结构和工作原理。
1. 输入模块（I/O Modules）：输入模块用于接收外部信号，例如开关、传感器、按钮等。
它将这些输入信号转换为数字信号，供CPU处理。
2.中央处理器（CPU）：中央处理器是PLC的大脑，负责执行编程指令，处理输入信号和输出信号，并控制其他模块的操作。
CPU还可以执行算术、逻辑和定时操作，以实现对机器和工艺过程的控制。
3. 输出模块（I/O Modules）：输出模块将CPU处理后的指令结果转换为机器的控制信号，例如电磁阀、电机、指示灯等。
输出模块将这些信号传输给外部设备，以实现对机器和工艺过程的控制。
4. 编程设备：编程设备用于编写和修改PLC的程序。
通常使用特定的编程语言，例如Ladder Diagram（梯形图）、Function BlockDiagram（函数块图）或Structured Text（结构化文本）。
编程设备还可以使用图形化界面和仿真工具来辅助程序的开发和调试。
PLC的工作原理如下：1.输入信号采集：输入模块接收外部信号，并将其转换为数字信号。
这些信号可以来自传感器、按钮、开关等。
2.编程指令执行：CPU执行预先编写的程序指令，根据输入信号的逻辑关系和处理算法进行计算和判断。
如果输入信号满足特定的条件，CPU将执行相应的操作。
3.输出信号控制：CPU根据程序指令的执行结果，控制输出模块产生相应的控制信号。
这些信号可以控制电磁阀、电机、灯等外部设备的状态。
4.维护和监控：PLC可以监控设备和工艺过程的状态，并提供故障诊断和报警功能。
它还可以实时显示关键参数和运行状态，以帮助操作员进行维护和监控。
PLC的基本结构和工作原理幻灯片PPT
➢ 是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的， 并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、 计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。
❖ 通用叫法
➢ 中文名称为可编程控制器； ➢ 英文名称为Programmable Logic Controller，简称PLC。
PLC发展主要历程时间表： 1990年以后：
• IEC在全世界出版并发行有关PLC的一些标准； • 全局（Global）PLC编程和文件系统； • 高速通讯； • 通用多语种PLC； • 分布式控制结构； • 人机界面设计的工作环境改造语言（Ergonomic Languages）; • 专家相同和人工智能的广泛应用； • 模糊逻辑协处理器； • 人工神经网络等。
❖ 1969年，美国数字设备公司研制第一台可编程控制器， 并应用于工业现场。
Dick Morley之所以被称为“PLC之父”，
1968年，莫利先生发明了第一台PLC，开启了工业自动化 的新时代。从此，Modicon（莫迪康）成为了工业自动化 的先驱
1996年被施耐德电气收购以后，Modicon系 列产品更是进行了全方位的扩展升级，性能 也得到了进一步的提高。
“PLC之父” DirkMorley
创新---来源于无限好奇心和无数的问题！
从1968年到2008年期间，从第一台自动化控制器 Modicon 084,到第一个工业现场总线-Modbus、第一套热备PLCModicon 584，再到第一次将以太网引入工业自动化方案，40年 来，Morley先生率领的团队从未间断对技术革新和产品创新的 渴求及探寻。
描述 M218 控制器 HMI 触摸屏 Lexium23C 伺服驱动器
伺服电机 Lexium23C 电源线 Lexium23C 编码器反馈线
可编程序控制器原理及应用第二版教学设计 (2)
可编程序控制器原理及应用第二版教学设计前言可编程序控制器（PLC）是常用的自动化控制设备，已广泛应用于工业控制和生产制造等领域。
本教学设计旨在通过系统化的学习，使学生全面了解可编程序控制器的原理，掌握PLC编程和应用技能，培养学生的控制系统设计和调试能力，提高工程技术人才的素养和实践能力。
目标通过本教学设计的学习，学生应能够达到以下目标： 1. 了解可编程序控制器的基本原理和结构； 2. 掌握PLC编程系统的使用方法和编程语言； 3. 能够设计和调试控制系统并进行参数设置和调整； 4. 能够独立完成基于PLC的简单自动控制系统设计和实现； 5. 培养工程技术人才的实践能力和创新能力，为工业控制和自动化生产做出贡献。
教学内容第一章：可编程序控制器的基本概念本章主要介绍可编程序控制器的概念、分类、发展历程，使学生了解PLC的基本概念和应用领域。
第二章：可编程序控制器的基本结构及原理本章主要介绍PLC的硬件结构和工作原理，包括CPU、输入输出模块、中央隔离电源、总线等。
让学生了解PLC的基本组成和工作原理。
第三章：可编程序控制器编程系统的使用本章主要介绍PLC编程系统的使用方法，包括软件的安装、配置和启动。
并且详细介绍PLC编程语言（如Ladder图、ST语言、FBD语言），让学生掌握PLC编程技能。
第四章：可编程序控制器应用案例及教学实践本章主要通过实际的应用案例，使学生了解可编程序控制器的应用，包括灯光控制、电机控制、自动化流水线等。
并且通过教学实践，让学生熟练掌握PLC的应用和编程技能。
教学方法本教学设计采用理论学习与实践结合的教学方法，通过PPT课件、讲解、案例分析、课堂练习等方式，深入浅出地介绍PLC的原理和应用。
同时，实验室实践环节占据重要位置，通过实际操作，让学生熟悉PLC编程和应用实践。
教学评价本教学设计采用多种教学评价方式，包括平时成绩、实验成绩、考试成绩、课程论文等，通过多种评价方式，全面评价学生的学习情况和能力水平。
可编程控制器的基本结构及其工作原理
可编程控制器的基本结构及其工作原理摘要：随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC的功能也越来越强大，更多地具有计算机的功能，目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展。
本文介绍了可编程控制器的硬件构成和工作原理，包括其历史和应用背景、基本组成和主要功能，通过对可编程控制器的深入了解，我们可以更好地掌握这一技术，为工业自动化的发展做出贡献。
并探讨了其在实际工程中的应用。
关键词：可编程控制器；硬件构成；工作原理；PLC一、引言可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计。
自20世纪60年代问世以来，PLC 已经广泛应用于工业自动化领域，成为现代工业自动化的三大支柱之一。
PLC技术快速发展，其在工业自动化领域的应用也越来越广泛。
本文将深入探讨可编程控制器的硬件构成和工作原理，以期帮助读者更好地了解和掌握这一重要技术。
二、可编程控制器概述可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计。
它采用可编程的存储器，存储程序并执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等指令，通过数字或模拟输入/输出方式，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC技术快速发展，其在工业自动化领域的应用也越来越广泛。
三、PLC的基本结构可编程控制器的基本结构了解plc的基本结构可编程控制器基本结构如图所示。
可编程控制器主要由中央处理单元CPU、存储器、输入/输出（I/O）电路、通信接口及电源组成（如下图）。
1. 电源单元可编程控制器的电源单元是整个系统的总电源供应器。
一般为直流电源，但也有交流电源形式。
电源电压一般要求在允许波动范围内稳定，波动范围为±10%。
在电源设计上，还考虑了为一些故障诊断等特殊需要留有余地。
可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
第二章 PLC的组成及原理
课程：可编程控制器单位：电气工程及自动化学院制作：包建华第二章可编程序控制器的组成及原理第一节可编程序控制器概述第二节PLC的基本结构和工作原理第一节可编程序控制器概述一、可编程序控制器的发展过程☞1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程序控制器。
☞在20世纪70年代初期、中期,可编程序控制器可以完成顺序控制，有逻辑运算、定时、计数等控制功能。
并且将可编程序控制器称为PLC（Programmable Logical Controller）。
☞20世纪70年代未至80年代初,可编程序控制器的处理速度大大提高，不仅可以进行逻辑控制，而且可以对模拟量进行控制。
美国电气制造协会（NEMA）将可编程序控制器命名为PC（Programmable Controller）。
☞20世纪80年代以来，以16位和32位微处理器为核心的可编程序控制器得到迅速发展。
这时的PLC具有了高速计数、中断技术、PID调节和数据通信等功能。
☞21世纪PLC的技术发展有如下4个特点：●适应市场需要，加强PLC通信联网的信息处理能力●PLC向开放性发展●软PLC出现●PLC编程语言趋于标准化可编程序控制器的定义：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。
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，计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。
可编程序控制器及其有关外围设备，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。
二、可编程序控制器的特点可靠性高，抗干扰能力强丰富的输入输出接口模块采用模块化结构，使系统组合灵活方便 编程语言简单、易学，便于掌握系统设计周期短对生产工艺改变适应性强安装简单、调试方便、维护工作量小三、可编程序控制器的分类按结构形式分类分为整体式（箱体式）和模块式按控制规模大小(I/O点数)，可以分为小型、中型和大型类型I/O点数存储器容量/KB超小型24以下1-2小型24-2562-8中型256-10248-16大型1024-819216-64超大型大于819264-256第二节PLC的基本结构和工作原理一、可编程序控制器的基本结构PLC的硬件结构主要由中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）接口、电源及外围编程设备等几大部分构成。
2.PLC基本构成及工作原理
二、PLC的定义
1.是一种数字运算操作的电子系统 2.为工业环境应用而设计 3.采用计算机的软硬件结构 4.达到各类机械或生产过程的控制目的
（ 1982年11月、1985年1月和1987年2月国际电工委员会 （IEC）可编程控制器标准草案第一、二、三稿）
输入ON延时
I/O响应时间
输出ON延时
最大I/O响应时间=输入ON延时+扫描时间×2+输出ON 延时
(2) I/O信号传递滞后的原因
▪ 输入滤波器有时间常数。 ▪ 输出电路存在滞后 ▪ 循环扫描工作方式
四、PLC的工作模式
1）程序模式（PROGRAM） 程序模式是程序的停止状态，PLC的初始设定、程
美国 AB公司 1746-NO4I
1784-IB32
德国 西门子 S7300
S7200
三菱（日本）
欧姆龙（日本）
丰炜（台湾）
台达（台湾）
深圳市三凌
四、 PLC控制与继电器控制
动合触点：线圈不通电时两个触点是断开的， 通电后这两个触点就闭合。 动断触点：线圈不通电时两个触点是闭合的， 通电后这两个触点就断开。 也就是说，动合等同于常开；动断等同于常 闭。
是
扫描周期固定值设定检查
无
有固定值设置？
有
等待直到固定的扫描周期为止
算出扫描周期
输入触点→输入继电器 输出继电器→输出触点
外设端口服务
初始化
（1）公共处理
（2）执行程序 （3）扫描周期 计算处理
（4）I/O刷新
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1 第二节 可编程序控制器的基本结构和工作原理 一、 可编程序控制器的基本结构 PLC是微处理器为核心的工业专用计算机系统，其组成框图如图所示。
PLC是由中央处理器、存储器、输入/输出接口、电源及外接编程器组成。在目前较流行的模块式结构中，常在母板上按系统要求配置CPU单元（包括电源）、存储单元、I/O单元等。
1、中央处理器（CPU） CPU是整个PLC的核心部件，控制着所有部件的操作。它通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、I/O单元连接，主要任务是： 1）诊断PLC电源和内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。用扫描方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入输入映象寄存器或数据寄存器中。 2）在运行状态时，按用户程序寄存器中存放的先后顺序逐条读取指令，经编译解释后，按指令规定的任务完成各种运算和操作，根据运算结果存储相应数据，并更新有关标志的状态和输出映象寄存器的内容。 3）将存于数据寄存器中的数据处理结果和输出映象寄存器的内容送至输出电路。 4）按照PLC中系统程序所赋予的功能接收并存储从编程器输入的用户程序和数据，响应各种外部设备（如编程器、打印机、上位计算机、图形监控系统、条码判读器等）的工作请求。
2、存储器 存储器用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和一些其它信息等。 PLC内部的存储器有两类： 一类是系统程序存储器，用以存放系统程序（包括系统管理程序、监控程序、模块化应用功能子程序以及对用户程序做编译处理的编译解释程序等）。系统程序根据PLC功能的不同而不同，生产厂家在PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM或PROM中，用户不能更改。 另一类是用户存储器，主要用于存储用户程序及工作数据等。用户程序指使用者根据工程现场的生产过程及工艺要求编写的程序。用户程序由使用者输入到PLC的RAM中，允许修改。
3、输入/输出接口
中央处理器 程序存储器 用户程序 系统程序 电 源 输入接口 输出接口 编程器 按钮 行程开关 传感器 触点 KM线圈 信号灯 电动机 电磁阀 2
输入/输出（I/O）接口是将PLC与现场各种输入、输出设备连接起来的部件（有时也被称为I/O单元或I/O模块）。 输入接口通过PLC的输入端子接受现场输入设备（如限位开关、操作按钮、光电开关、温度开关等）的控制信号，并将这些信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号输入主机。输入接口一般由光电耦合电路和微电脑输入接口电路组成。 2) 输出接口用于把用户程序的逻辑运算结果输出到PLC外部，具有隔离PLC内部电路与外部执行元件的作用，同时兼有功率放大作用。 PLC输出一般有三种：继电器输出型、晶体管输出型、晶闸管输出型。其中继电器输出
型为有触点输出方式，可用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路，这种方式有继电器触点的电气寿命和机械寿命问题；晶闸管输出型则用于带直流电源负载，高速大功率负载；晶体管输出型用于高速小功率负载。可以看出，继电器、晶闸管和晶体管作为输出端的开关元件受PLC的输出指令控制，完成接通或断开与相应输出端相连的负载回路的任务，它们并不向负载提供工作电源。负载工作电源的类型、电压等级和极性应该根据负载要求以及PLC输出接口电路的技术性能指标确定。 由于输入/输出接口电路采用了光电耦合或继电器隔离电路，使现场的输入、输出设备与PLC之间没有电的联系，从而大大减少了电磁干扰，这是提高PLC可靠性的关键措施之一。 4、电源 是PLC的CPU、存储器、输入/输出接口等内部电子电路工作需要的直流电源电路或电源模块。输入、输出接口电路的电源彼此相互独立，以避免或减少电源间干扰。 现在许多PLC的直流电源采用直流开关稳压电源，这种电源稳压性能好、抗干扰能力强，不仅可提供多路独立的电压供内部电路使用，而且还可为输入设备或输入端的传感器提供标准电源。 5、其他接口和外设 编程器是人与PLC联系和对话的工具，是PLC最重要的外围设备。用户可以利用编程器来输入、读出、检查、修改和调试用户程序，也可用它监视PLC的工作状态、显示错误代码或修改系统接触器的设置参数等。除采用手持编程器和监控外，还可通过PLC的RS232C外设通信口（或RS422口配以适配器）与计算机联机，并利用PLC生产厂家提供的专用工具软件来对PLC进行编程和监控。相比起来，利用计算机进行编程和监控比手持编程工具更加直观和方便，但一台手持编程器可以用于同系列的其他PLC，做到一机多用。
二、PLC的基本工作原理 １、循环扫描 PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如图所示。 3
开 始 内部处理 通信处理 RUN方式 输入扫描 执行用户程序 输出处理
Y N
工作原理图 当PLC方式开关置于RUN（运行）时，执行所有阶段；当方式开关置于STOP（停止）时，不执行后3个阶段，此时可进行通信处理，如对PLC联机或离线编程。 对于不同型号的PLC，图中的扫描过程中各步的顺序可能不同，这是由PLC内部系统程序决定的。 1）内部处理 在这一阶段，CPU检测主机硬件，同时也检查所有的I/O模块的状态。在RUN模式下，还检测用户程序存储器。如果发现异常，则停机并显示出错。若自诊断正常继续向下扫描。 2）处理通信请求 在CPU扫描周期的信息处理阶段，CPU自动检测并处理各通信端口接收到的任何信息。即检查是否有编程器、计算机等的通信请求，若有则进行相应处理，在这一阶段完成数据通信任务。 3）输入处理 在这一阶段，对各数字量输入点的当前状态进行输入扫描，并将各扫描结果分别写入对应的映像寄存器中。 4）执行用户程序 在PLC中，用户程序按先后顺序存放。在这一阶段，CPU从第一条指令开始顺序取指令并执行，直到最后一条指令结束。执行指令时从映像寄存器中读取各输入点的状态，每条指令的执行是对各数据进行自述或逻辑运算，然后将运算结果送到输出映像寄存器中。执行用户程序的过程与计算机基本相同。 5）输出处理 在这一阶段，CPU用输出映像寄存器中的数据几乎同时集中对输出点进行刷新，通过输出部件转换成被控设备的所能接受的电压或电流信号，以驱动被控设备。 可编程序控制器的输入处理、执行用户程序和输出处理过程的原理如图所示。 4
PLC执行的五个阶段，称为一个扫描周期，PLC完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。 扫描周期长短主要取决于程序的长短，它对于一般工业设备通常没有什么影响，但对控制时间要求较严格，响应速度要求快的系统，为减少扫描周期造成的响应延时等不良影响，一般在编程时应对扫描周期精确计算，并尽量缩短和优化程序代码。
2、与计算机的异同 相同点： 1）基本结构相同 PLC和计算机都主要由CPU、存储器、输入和输出部分组成。有的部件（如存储器）在两者中通用。 2）程序执行原理相同 PLC和计算机都采用存储程序，按地址访问和顺序执行。 在PLC程序执行阶段，与计算机基本相同，都是指令在内存中顺序存放，CPU从内存中顺序取指令并执行，直到最后一条指令。 不同点： 主要体现在工作方式上。计算机工作时是循环地取指令和执行指令。在执行指令时，每执行完成一条指令，立即产生结果，这一结果立即影响到所涉及的部件。这样不断地取指令并执行，直到最后一条指令结束。 PLC是以循环扫描的方式工作，执行用户程序只是其中的一步，而且指令的执行结果并不立即传送到输出点，只是用它改变内部的映像寄存器状态，当所有指令执行完成后，同时对各输出点刷新。 另外，PLC专门为工业应用而设计，输入/输出部件采用电气隔离技术，其元件经过精挑细选，从而更好地保证了PLC设备工作的可靠性。 总之，采用循环扫描的工作方式是PLC区别于计算机的最大特点。
3、与继电接触器的异同 相同点： 图形结构和逻辑关系相同。继电接触器线圈与所连触点的逻辑对应关系，与PLC的梯形图中内部线圈与内部触点的逻辑对应关系相同。 不同点： 1）实现原理不同
输入状态寄存器 输出状态寄存器 输入端 输出端 第一条指令 第二条指令
…
最后一用户程序寄存器
输入采样 输出刷新 用户程序执行
接触器 5 继电接触器用实际电磁线圈通电吸合，使触点发生动作，用以完成控制任务，这个机械动作有一个延时过程，设计和分析控制电路时必须考虑到这一点。PLC内部继电器有时也称作软继电器，它并不是真正的电磁线圈，而是电子元件（如触发器），动作时间极短，使用时认为是瞬时动作。 2）工作方式不同 继电接触器控制系统用实际电路实现，按同时执行的方式工作，只要形成电流通路，就可能有几个电器同时动作。 而PLC是用程序实现内部线圈和触点的逻辑关系，并通过循环扫描的方式工作。在执行用户程序阶段，通过CPU顺序执行程序来实现元件的逻辑关系。在任一时刻它只能执行一条指令，梯形图中所用的触点实际起的作用是对元件的状态进行判断，并不是真正的触点，这使得用PLC设计程序时触点的使用非常灵活。而且PLC是周期性间断性对输出点进行刷新，另外，由于PLC用程序实现控制任务，所以系统的修改简单易行。