可編程邏輯控制器（可編程plc控制器）在本質(zhì)上算是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。它的硬件結(jié)構(gòu)與微型計(jì)算機(jī)基本相同。其基本結(jié)構(gòu)如下:
1.電源
可編程控制器的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著非常重要的作用。如果沒有良好可靠的供電系統(tǒng)，就無法正常工作。因此，可編程邏輯控制器的制造商非常重視電源的設(shè)計(jì)和制造。
一般交流電壓在+10%(+15%)的范圍內(nèi)波動，所以PLC可以直接接入交流電網(wǎng)，無需采取其他措施。
2.中央處理器
當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，它首先通過掃描接收現(xiàn)場各輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存儲在輸入輸出映射區(qū)。然后，它從用戶程序存儲器中逐個(gè)讀取用戶程序，并在解釋命令后，將邏輯或算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果發(fā)送到輸入/輸出映射區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器。所有用戶程序執(zhí)行完畢后，最后將I/O映射區(qū)的輸出狀態(tài)或輸出寄存器中的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出設(shè)備，重復(fù)操作，直到操作停止。
為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來，大規(guī)?？删幊踢壿嬁刂破饕膊捎昧穗pCPU組成冗余系統(tǒng)，或者采用了三CPU的表決系統(tǒng)。這樣，即使一個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行。
3.記憶
用于存儲系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。
用于存儲應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。
4.輸入輸出接口電路
（1）現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)輸入接口電路組成，作為可編程邏輯控制器與現(xiàn)場控制之間接口的輸入通道。
（2）現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。
5.功能模塊
比如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。
6.通信模塊
工作原理:可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。完成以上三個(gè)階段稱為掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的中央處理器以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
（1）輸入采樣級
在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器通過掃描順序讀取所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將其存儲在輸入/輸出映射區(qū)域的相應(yīng)單元中。輸入采樣完成后，轉(zhuǎn)到用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映射區(qū)中對應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會發(fā)生變化。因此，如果輸入是脈沖信號，脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，以確保在任何情況下都能讀入輸入。
（2）用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是從上到下依次掃描用戶程序(梯形圖)。掃描每個(gè)梯形圖時(shí)，總是先掃描梯形圖左側(cè)觸點(diǎn)組成的控制電路，按照先左后右、先上后下的順序?qū)τ|點(diǎn)組成的控制電路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果刷新系統(tǒng)ram存儲區(qū)中邏輯線圈對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新輸出線圈對應(yīng)位在I/O映射區(qū)的狀態(tài)；或者是否執(zhí)行梯形圖指定的特殊功能指令。
即在用戶程序執(zhí)行過程中，只有I/O映射區(qū)中輸入點(diǎn)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而I/O映射區(qū)或系統(tǒng)ram存儲區(qū)中其他輸出點(diǎn)和軟件設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)可能會發(fā)生變化，程序執(zhí)行結(jié)果頂部的梯形圖會作用在這些線圈或數(shù)據(jù)使用的底部的梯形圖上；相反，在下面的梯形圖中，邏輯線圈的刷新狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能作用于其上的程序，直到下一個(gè)掃描周期。
在程序執(zhí)行過程中，如果使用即時(shí)I/O指令，可以直接訪問I/O點(diǎn)。也就是說，如果使用I/O指令，輸入進(jìn)程映像寄存器的值不會更新，程序會直接從I/O模塊取值，輸出進(jìn)程映像寄存器會立即更新，這與立即輸入有些不同。
（3）輸出刷新級
掃描用戶程序后，可編程邏輯控制器進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，中央處理器根據(jù)輸入輸出映射區(qū)中的相應(yīng)狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有輸出鎖存電路，然后通過輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外圍設(shè)備。此時(shí)，它是可編程邏輯控制器的真實(shí)輸出。
可編程邏輯控制器具有以下顯著特點(diǎn):
a.系統(tǒng)靈活易擴(kuò)展，其特長是切換控制；還可以進(jìn)行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機(jī)形成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC、DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的全面自動化。
b.使用方便，編程簡單，簡單的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，無需計(jì)算機(jī)知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。此外，還可以在線修改程序，在不拆卸硬件的情況下改變控制方案。
c.能適應(yīng)各種惡劣的操作環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他車型。
