输 入 接收现场信号 接 口 部 件 中央处理单元 CPU板 接口部件输出 驱动受控原件 电源部件 图2.1 PLC操作过程
按照可编程控制器系统的构成原理，可编程控制器系统由传感器，可编程控制器和执行器组成，可编程控制器通过循环扫描输入端口的状态，执行用户程序来实现控制任务，其操作过程如上图2.1所示。
PLC输入模块的输入信号状态与传感器信号相对应，为传感器信号经过隔离和滤波后的有效信号。开关量输入电路通过识别传感器0、1电平，识别开关的通断。CPU在每个扫描周期的开始扫描输入模块的信号状态，并将其状态送入到输入映像寄存器区域；CPU根据用户程序中的程序指令来处理传感器信号，并将其处理的结果送到输出映像寄存器。现代的PLC已经具备了处理模拟量的功能，但是相对于开关量的处理较复杂一些。PLC输出模块具有一定的负载驱动能力，在额定负载以内，直接和负载相连，可以驱动相应的执行器。
在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
第三节 PLC的应用领域
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为以下几类：
（1）开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域，可用它取代传统的继电器控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，又可用于多机群控制及自动化流水线。如电梯控制、高炉上料、注塑机、印刷机、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
（2）模拟量控制 在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使PLC能处理模拟信号，PLC厂家生
产有配套的A/D、D/A转换模块，使PLC可用于模拟量控制。
（3）运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在可使用专门的运动控制模块。广泛的运用于各种机床、机械、机器人、电器等场合。
（4）过程控制 这是对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。PLC能编制各种控制算法程序，完成闭环控制。PID控制时一般闭环控制系统中常用的控制方法。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用
（5）数据处理 现代PLC具有数学运算、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较。一般用于大型系统，如无人控制的柔性制造业。
（6）通信及联网 PLC通信包含PLC之间的通信以及PLC与其它智能设备间的通信。在工业自动化网络发展加快前提下，厂家都十分重视PLC的通讯功能，纷纷推出各自的网络系统，通讯十分方便。
第四节 PLC的发展趋势
1969年，美国数字设备公司（DEC）首先研制出第一台符合要求的控制器，即可编程逻辑控制器，并在美国GE公司的汽车自动装配上试用获得成功。此后，这项技术迅速发展，从美国、日本、欧洲普及到全世界。
总的来说发展趋势如下：
(1)向高速度、大容量方向发展为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的储存容量。
(2)向超大型、超小型两个方向发展。以适应不同类型的自动控制系统的需要。
(3)PLC大力开发智能模块，加强联网通信功能。为了扩大适用范围，厂家还制定了通用的通信彼岸准，已构成更大的网络系统。
(4)增强外部故障的检测与处理能力。外部故障的几率很大，因此，PLC厂家致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，进一步提高系统的可靠性
(5)编程语言多样化。PLC结构不断发展的同时,PLC的编程语言也越来越丰富。多种语言并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。
第三章 控制要求
第一节 交通灯控制系统的设计要求和工作过程
主要程序要求如下：
信号灯受启动开关控制。当启动开关接同时，信号灯系统开始工作，先南 北绿灯亮，后东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。 （1）东西方向红灯亮维持30s期间，南北方向绿灯亮维持25s，然后绿灯闪亮3s后熄灭，同时南北方向黄灯亮，维持2s后熄灭，这时南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮。
（2）南北方向红灯亮维持30s期间，东西方向绿灯亮维持25s，然后绿灯闪亮3s后熄灭，同时东西方向黄灯亮，维持2s后熄灭，这时南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。
（3）上述动作循环进行。
十字路口交通灯的简单示意图如图3.1所示：
西 东
南 图3.1 十字路口示意图
北
第二节 交通灯的时序波形图
南北绿灯南北黄灯南北红灯东西绿灯东西黄灯东西红灯根据以上描述可简单绘制交通灯的时序波形图，如图3.2所示，南北方向绿灯和东西方向红灯先亮。
下一周期略去 启动 3S 25S 2S 30S 3S 25S 2S 30S 图3.2 时序波形图