北京西门子PLC模块中国一级总代理
不同的设备工作方式也不一样。计算机的工作方式为等待命令的工作方式，而PLC的工作方式为循环扫描的工作方式。
PLC的循环扫描原理如下：CPU从条指令开始进行周期性地循环扫描，如果无跳转指令，则从条指令开始逐条按顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回条指令，周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。一个扫描周期主要分为3个阶段：输入刷新阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。
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当在CPU循环的输入阶段锁入该路信号时，将该输入点对应的映像寄存器状态置1；当S断开时，光电耦合器不导通，LED不亮，表示输入开关S处于断开状态。此时A点为低电平，该电平经滤波器送到内部电路中。当CPU在输入阶段锁入该路信号时，将该输入点对应的映像寄存器状态置0，以备在程序执行阶段使用。
（2）交流输入。交流输入的电路PLC内部的输入电路，框外左侧为外部用户连接线。图中只画出对应于一个输入点的输入电路，而各个输入点对应的输入电路均相同。在图1.11中，C为隔直电容，此电容对交流电相当于短路，电阻R1和R2构成分压电路。这里光电耦合器中是两个反向并联的发光二极管，任意一个二极管发光均可以使光电三极管导通，用于显示的两个发光二极管LED也是反向并联的，该电路可以接受外部的交流输入电压，其工作原理与直流输入电路基本相同。
PLC的输入电路分为汇点式、分组式、隔离式三种。输入单元只有一个公共端子（COM）的称为汇点式，外部输入的元器件均有一个端子与COM相接；分组式是指将输入端子分为若干组，每组分别共用一个公共端子；隔离式输入单元是指具有公共端子的各组输入点之间互相隔离，可各自使用独立的电源。【扩展理解】 一般用一个开关来反馈信号，但也可以用多个开关来反馈信号。多个开关可以并联，也可以串联来完成一个信号的输入。对于大型系统的直流输入模块，很多COM端固定接负或者接正。COM端固定接负也称为源型（SOURCE），高电平有效，意思是电流从输入点流入（灌电流）时信号为ON。COM端固定接正也称为漏型（SINK），低低电平有效，意思是电流从输入点流出（拉电流）时信号为ON。当然光电开关和接近开关也分PNP和NPN输出，为此选择检测开关时输出型式必须和PLC输入模块相适应。负COM端（源型）的PLC输入模块选择PNP输出的开关，正COM端（漏型）的PLC输入模块选择NPN输出的开关。
另外有人会提出这样的疑问：“如果我想直接输入交流信号呢？”一般的处理方法有两种，第1种是交流信号接到中间继电器线圈，通过中间继电器的触点来接入PLC输入模块；第2种是直接选用交流输入的数字量输入模块，将输入信号接入输入模块即可。
数字输出接口电路
数字输出接口的作用是将内部的电平信号转换为外部所需要的电平等级输出信号，并传给外部负载。每个输出点的输出电路可以等效成一个输出继电器，按负载使用电源的不同，可分为直流输出、交流输出和交直流输出三种；按输出电路所用的开关器件不同，可分为晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出。它们所能驱动的负载类型、负载的大小和响应时间是不一样的。
（1）继电器输出类型：继电器输出通过线圈的通和断来控制触点输出，为无源触点输出方式，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。
如图1.12所示，K为一小型直流继电器，其工作原理如下：当输出锁存器的对应位为1时，K得电吸合，其常开触点闭合，负载得电，LED点亮，表示该输出点接通；当输出锁存器的对应位为0时，K失电，其常开触点断开，负载失电，LED熄灭，表示该输出点断开。
继电器输出点负责把公共端和输出点之间接通。如果公共端接负，输出就是负；如果公共端接正，输出就是正；如果接火线L，输出就是火线L；如果接零线N，输出就是零线N。总结成一句话就是：公共端给什么就输出什么。
PLC的输出电路分为汇点式、分组式、隔离式等类型。【扩展理解】 我们要根据实际负载的需求配置PLC输出模块，当出现多种电流和电压类型时，尽量采用统一输出类型的模块来减少系统的复杂性。例如：控制交流负载时，也可以用晶体管输出模块控制直流中间继电器或者接触器，进而控制220V或者380V的交流负载。
PLC的电源是指将外部输入的交直流电源转换成供CPU、存储器、输入和输出接口等内部电路工作需要的直流电源。许多PLC的直流电源采用外部开关电源，不仅可以给模块供电，还可以为输入和输出设备提供负载电源。
一般继电器输出的CPU模块，输入电源是AC220V。而晶体管输出的CPU模块，输入电源是DC24V。有些CPU模块还集成了负载电源。
20世纪60年代，当时的工业控制主要是以继电器-接触器组成的控制系统。该系统存在着设备体积大，调试和维护工作量大，通用性及灵活性差，可靠性低，功能简单，不具有现代工业控制所需要的数据通信、运动控制及网络控制等功能。
PLC一般由CPU（中央处理器）、存储器、通信接口和输入/输出模块几部分组成
CPU的功能是完成PLC内所有的控制和监视操作，一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU通过控制总线、地址总线和数据总线与存储器、输入/输出接口电路连接。
（2）存储器在PLC中有两种存储器：系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序存储器用来存放由PLC生产厂家编写好的系统程序，并固化在ROM（只读存储器）内，用户不能直接更改。存储器中的程序负责解释和编译用户编写的程序、监控I/O接口的状态、对PLC进行自诊断、扫描PLC中的用户程序等。用户程序存储器是用来存放用户根据控制要求而编制的应用程序。目前大多数PLC采用可随时读写的快闪存储器（Flash）作为用户程序存储器，它不需要后备电池，掉电时数据也不会丢失。
用户程序存储器属于随机存储器（RAM），主要用于存储中间计算结果和数据、系统管理，主要包括I/O状态存储器和数据存储器。
（3）输入/输出模块PLC的输入/输出模块是PLC与工业现场设备相连接的接口。PLC的输入和输出信号可以是数字量或模拟量，其接口是PLC内部弱电信号和工业现场强电信号联系的桥梁。接口主要起到隔离保护作用（电隔离电路使工业现场与PLC内部进行隔离）和信号调整作用（把不同的信号调整成CPU可以处理的信号）。2.PLC的特点（1）编程简单，容易掌握
S7-1200的硬件S7-1200是西门子公司的新一代小型PLC，它将微处理器、集成电源、输入和输出电路组合到一个设计紧凑的外壳中以形成强大的功能，它具有集成的PROFINET接口、强大的工艺集成性和灵活的可扩展性等特点，为各种小型设备提供简单的通信和有效的解决方案。
打开其编程软件可见S7-1200目前有7种型号CPU模块，CPU 1211C、CPU 1212C、CPU 1214C、CPU 1215C、CPU 1217C、CPU 1214FC、CPU 1215FC
S7-1200 PLC的外形及结构（已拆卸上、下两盖板）如图1-7所示，其中①是3个指示CPU运行状态的LED（发光二极管）；②是集成I/O（输入/输出）的状态LED；③是信号板安装处（安装时拆除盖板）；④是PROFINET以太网接口的RJ-45连接器；⑤是存储器插槽（在盖板下面）；⑥是可拆卸的接线端子板。1.CPU面板
S7-1200 PLC不同型号的CPU面板是类似的，在此以CPU 1214C为例进行介绍：CPU有3类运行状态指示灯，用于提供CPU模块的运行状态信息。
（1）STOP/RUN指示灯STOP/RUN指示灯的颜色为纯橙色时指示STOP模式，纯绿色时指示RUN模式，绿色和橙色交替闪烁时指示CPU正在起动。
（2）ERROR指示灯ERROR指示灯为红色闪烁状态时指示有错误，如CPU内部错误、存储卡错误或组态错误（模块不匹配）等，纯红色时指示硬件出现故障。
（3）MAINT指示灯MAINT指示灯在每次插入存储卡时闪烁。
CPU模块上的I/O状态指示灯用来指示各数字量输入或输出的信号状态。
CPU模块上提供一个以太网通信接口用于实现以太网通信，还提供了两个可指示以太网通信状态的指示灯。其中“Link”（绿色）点亮表示连接成功，“Rx/Tx”（黄色）点亮指示进行传输活动。
