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外观
以西门子入门型PLC为例说明一下PLC的工作原理以及结构；
1、西门子SMART200PLC由于型号不同在功能上会有所增减，例如IO点的数目，脉冲输出数目（能控制伺服数目）等会有不同；
2、所有型号都具备一个以太网口，可以连接到交换机上，来扩展连接上位机以及下位机的数目，例如需要同时连接3个SMART200PLC和两个触摸屏；
3、当然，如果只需要一个PLC和一个触摸屏的话，使用网线直接连接即可；
扩展：
以太网通信：所有西门子SMART PLC都配备了以太网口，支持西门子的S7协议，有效支持以下连接：
1、可作为程序下载口；
2、与SMART LINE触摸屏进行通信，最多支持8台；
3、通过交换机和多台以太网设备进行通信（例如工控机等），实现数据的快速交互；
4、和SMART PLC之间的通信，这里需要注意，他们之间的通信最好设立一个主站，由PLC1来做中间商，和所有PLC做通信，传递数据，这样通信不会出现问题，如果每个PLC之间都进行读写操作，通信容易出现不稳定，而且程序的可读性也会大大降低；当然这里通信的个数也是有限制的，不可能和无限多个PLC通信，一般最多8个；
串口通信：
每个SMART200PLC模块都有一个RS485接口，这个口一般用作和变频器等通信，还有一个就是和触摸屏通信；
1、变频器通信，因为大部分变频器没有以太网通信端口，当有大量变频器需要控制时，通信可以节省大量时间和接线，而大部分变频器都支持ModbusRTU通信（关于通信方面如果不熟悉，可以参考我的博客，有一篇专门写了关于通信方面的知识）；
2、触摸屏我们大部分都是用一根网线和PLC通信的，其实触摸屏上也有一个串口，只需要把触摸屏上的串口连接到PLC上的串口即可，这样和网口的作用是一样的；
西门子SMARTPLC还以通过SD卡进行固件更新，程序下载，当然西门子只是提供多一种方式而已；
需要注意的是，SD卡有个重要功能，很实用，就是恢复出厂设定；
原理描述
CPU的控制逻辑
如下图
1、按下启动按钮，CPU读取输入状态；
2、存储在CPU中的程序使用这些输入来评估控制逻辑；
3、程序运行，CPU更新数据；
4、CPU将数据写入输出，电机启动；
扫描周期：CPU反复执行一系列任务，这种任务循环执行称为扫描周期；用户程序的执行与否取决于CPU是处于STOP模式还是RUN模式，在RUN模式下，执行程序，在STOP模式下，不执行程序；
程序是按步骤执行的，我们在写程序时，会有很多行，100行，1000行都可能，程序不能同时执行所有行，CPU根据扫描周期，一行一行扫描执行程序，只要CPU处于RUN模式，CPU会一直扫描，从上到下，扫描完毕后，再从上到下，一直循环下去；
具体扫描方式如下：
1.读取输入：CPU将物理输入的状态复制到过程映像输入寄存器，有输入就是1，没有输入就是0；
2、执行程序中的控制逻辑，CPU执行程序指令，并将值存储到不同存储区；
3、处理任何通信请求，CPU执行通信所需的所有任务；
4、执行CPU自检诊断，CPU确保固件，程序存储器和所有扩展模块都正确的工作；
5、写入输出：将存储在过程映像输入寄存器的数值写入到物理输出；
扩展：
读取输入：
1、数字量输入：每个扫描周期开始时，会读取数字量输入的电流值，然后将该值写入到过程映像寄存器；
2、模拟量输入：CPU在正常扫描周期中不会读取模拟量输入值，而当程序访问模拟量输入时，CPU才会立即从设备中读取模拟量的值；
写入输出：
1、数字量输出：扫描周期结束时，CPU将存储在过程映像输出寄存器的值写入到数字量输出；
2、模拟量输出：CPU在正常扫描周期中不会写入模拟量输出值，当程序访问模拟量输出值时，CPU会立刻写入模拟量输出；
执行用户程序：
扫描周期分为读取输入阶段，执行用户程序阶段和输出阶段；
在执行用户程序阶段，CPU执行主程序，从第一条指令开始并继续执行到最后一个指令。在主程序中或中断程序的执行过程中，使用立即I/O指令可立即访问输入和输出（关于指令后期在PLC的编程中会详细讲解）；
如果程序使用子程序，则子程序作为程序的一部分进行存储，主程序、另一个子程序或中断程序调用子程序时，才执行子程序。从主程序调用时，子程序的嵌套深度可以有8层，就是主程序调用子程序1，子程序1在调用子程序2，子程序2在调用子程序3，以此类推。从中断程调用时，嵌套深度失4级（关于中断程序，后期的PLC的编程中会详细讲解）；
