PLC 种类很多，但结构大同小异，典型的 PLC 控制系统组成如图 1-5 所示。在组建 PLC 控制系统时，需要给 PLC的输入端子连接有关的输入设 备（如按钮、触点和行程开关等），给输出端子连接有关的输出设备（如指 示灯、电磁线圈和电磁阀等），如果需要PLC 与其他设备通信，可在 PLC 的通信接口连接其他设备，如果希望增强 PLC 的功能，可给 PLC 的扩展接 口接上扩展单元。图 1-5 典型的 PLC 控制系统组成 2. 各组成单元说明 从图 1-5 中可以看出，PLC 内部主要由CPU、存储器、输入接口、输 出接口、通信接口和扩展接口等组成。 （1）CPU CPU 又称中央处理器，它是 PLC的控制中心，它通过总线（包括数据 总线、地址总线和控制总线）与存储器和各种接口连接，以控制它们有条不 紊地工作。CPU 的性能对PLC 工作效率有很大的影响，故大型 PLC 通常采 用高性能的 CPU。 CPU 的主要功能如下。 ①接收通信接口送来的程序和信息，并将它们存入存储器。 ② 采用循环检测（即扫描检测）方式不断检测输入接口送来的状态信息，以判断输入设备的输入状态。 ③ 逐条运行存储器中的程序，并进行各种运算，再将运算结果存储下来，然后通过输出接口输出，以对输出设备进行相关的控制。 ④ 监测和诊断内部各电路的工作状态。
监控定时器(Watchdog)又称看门狗，它的定时时间为300ms，每次扫描它都被自动复位一次，正常工作时如果扫描周期小于300ms，监控定时器不起作用。如果强烈的外部干扰使PLC(可编程序控制器)偏离正常的程序执行路线，监控定时器不再被周期性地复位，定时时间到时，PLC(可编程序控制器)将停止运行。
在以下情况下扫描周期可能大于300ms，监控定时器会停止执行用户程序：
(1)用户程序很长。
(2)出现中断事件时，执行中断程序的时间较长。
(3)循环指令使扫描时间延长。
为了防止在正常情况下监控定时器动作，可将监控定时器复位(WDR)指令插入到程序中适当的地方，使监控定时器复位。如果FOR/NEXT循环程序的执行时间可能超过监控定时器的定时时间，可将WDR指令插入到循环程序中。条件跳转指令JMP若在它对应的标号之后（即程序往回跳），可能因连续反复跳步使它们之间的程序被反复执行，总的执行时间超过监控定时器的定时时间。为了避免出现这样的情况，可在JMP指令和对应的标号之间插入WDR指令。
使用WDR指令后，在终止本次扫描之前，下列操作将被禁止：
(1)通信（自由口模式除外）。
(2)I/O更新（立即I/O除外）。
(3)强制更新。
(4)SM位更新(不能更新SM0，SM5～SM29)。
(5)运行时间诊断。
(6)在中断程序中的STOP指令。
(7)如果扫描时间超过25s，10ms定时器和lOOms定时器不能正确累计时间。
如果将PLCCPU的方式开关切换到STOP位置，1.4S内CPU转到停止模式。
有些生产机械在运行过程中是不允许停机的，如中央空调的冷却水泵，锅炉的鼓风机等。这些机械设备在变频运行过程中，一旦变频器因故障而跳闸，必须能够自动地切换为工频运行，同时进行声光报警。切换的主电路如图所示。图中KM1用于将电源接到变频器电源输入端；KM2用于将变频器的输出端接至电动机；KM3用于将工频电源接至电动机。因为工频运行时变频器不能对电动机进行过载保护，所以必须使用热继电器FR对工频运行的电动机进行保护。
电动机在变频运行中如果因变频器故障跳闸，需要切换至工频运行，控制电路应首先使接触器KM1和KM2释放，将电动机与变频器断开；经适当延时后合上KM3，这样电动机即与工频电源连接并开始工频运行。接触器KM2和KM3不允许同时接通，两者之间除了使用电气闭锁外，好同时采用机械闭锁。
电动机变频运行与工频运行之间的切换应该是自动进行的。
HART 模块范围涵盖模拟量输入模块和模拟输出模块，用于正常和危险区域。
能将 HART（高速可编址远程变送器）用于 SIMATIC S5/S7 和 PCS 7 自动化系统中的 ET200M（带有接口模块 IM 153-2）。
可连接到所有的测量变送器和HART执行器，这些设备已通过使用HART协议进行数字通讯的认证。
此外，通常用 4 至 20mA 技术的测量变送器，也可不用 HART 协议进行连接。
仅用于 ET200M
西门子PLC CPU的控制程序由主程序、子程序和中断程序组成。STEP7-Micro/WIN32在程序编辑器窗口里为每个POU（程序组织单元）提供一个独立的页。主程序总是第1页，后面是子程序或中断程序。
因为各个程序在编辑器窗口里被分开，编译时在程序结束的地方自动加入无条件结束指令或无条件返回指令。用户程序只能使用条件结束和条件返回指令。
1．子程序的作用
子程序常用于需要多次反复执行相同任务的地方，只需要写一次子程序，别的程序在需要子程序的时候调用它，而无需重写该程序。子程序的调用是有条件的，未调用它时不会执行子程序中的指令，因此使用子程序可以减少扫描时间。
使用子程序可以将程序分成容易管理的小块，使程序结构简单清晰，易于查错和维护。如果子程序中只引用参数和局部变量，可以将子程序移植到其他项目。为了移植子程序，应避免使用全局符号和变量，如I、Q、M、SM、Al、AQ、V、T、C、S、AC等存储器中的地址。
2．子程序的创建
可采用下列方法创建PLC子程序：在“编辑”菜单中选择“插入→子程序”；在程序编辑器视窗中按鼠标右键，从弹出菜单中选择“插入→子程序”。程序编辑器将从原来的POU显示进入新的子程序，程序编辑器底部将出现标志新的子程序的新标签，在程序编辑器窗口中可以对新的子程序编程。可以使用该子程序的局部变量表定义参数，各子程序多可以定义16个IN、OUT参数。用右键双击指令树中的子程序或中断程序的图标，在弹出的窗口中选择“重新命名”，可修改它们的名称。
应用
HART 是一个串行传输协议，用于通过一个 4 至 20 mA 电源回路将测量范围、隔离等附加参数数据传输到所连接的测量传感器。HART 模板能使用 HART 协议。
该模板可连接到所有已获得使用 HART 协议进行数字通讯认证的测量变送器和执行器。
此外，通常用 4 至 20mA 技术的现场设备，也可不用 HART 协议进行连接。