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下图是控制电机正反转电路：

plc控制电机正反转电路由主电路和控制电路两部分组成。

主电路由、熔断器、km1主触点、km2主触点、fr、m1等组成。

控制电路由接触器km1电磁线圈、km2电磁线圈、接触器km1和km2的辅助触点，plc控制器、正转反转按钮、停止按钮、热继电器动合触点等组成。x0x1x2x3是plc输入端，y0y1是plc输出端。

控制过程：

正向运转：按下按钮sb1，plc控制器x0端得电，plc得到正转指令，控制程序运行，输出端y0输出正转信号，接触器km1线圈得电吸合，km1主触点吸合，电机m1得电正向运转。

反向运转：按下按钮sb2，plc的输入端x1得电，输出端y1输出反转信号，接触器km2线圈得电吸合，km2主触点吸合，电机得电反向运转。

在电机运行过程中，当按停止按钮sb3时，plc输入端x3得电，输出端停止任何信号输出，电机停止运转。在plc的输出回路中，接触器km1与接触器km2之间采用互锁，防止接触器km1与km2同时吸合，造成主回路短路故障。

当电机出现过载时，热继电器fr1动合触点闭合，plc的x2端得到过载信号，输出端y0、y1失电，接触器线圈断电，电动机停止运转

工业控制线路中，有不少都是通过等电气元件来实现，而继电器，交流的触点都只有两种状态即吸合和断开，因此，用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电气控制线路时完全可以的，的早期应用就是替代继电器控制系统，因此用逻辑设计方法同样也适用于plc应用程序的设计。

当一个逻辑函数用逻辑变量的基本运算式表达出来后，实现这个逻辑函数的线路就确定了。当这种方法使用熟练后，甚至梯形程序也可以省略，可以直接写出于逻辑函数和表达式对用的指令语句程序。

用逻辑设计法设计plc应用程序的一般步骤如下：

步：列出执行元件动作节拍表

第二步：绘制电气控制系统的状态转移图；

第三步：进行系统的逻辑设计；

第四步：编写程序；

第五步：对程序检测、修改和完善。

plc外部安全电路系统是为了确保整个系统能在安全状态下牢靠工作，避免由于外部发作问题、plc呈现异常、误操作以及误输出形成的严重经济损失和人身伤亡事故，而装置的必要维护电路。

1.电源过负荷的防护。假如plc电源发作问题，中缀时间少于10秒，plc工作不受影响，若电源中缀超越10秒或电源降落超越允许值，则plc中止工作，一切的输出点均同时断开;当电源恢复时，若run输入接通，则操作自动停止。因而，对一些易过负载的输入设备应设置必要的限流维护电路。

2.严重问题的报警及防护。关于易发作严重事故的场所，为了确保控制系统在严重事故发作时仍牢靠的报警及防护，应将与严重问题有联络的信号经过外电路输出，以使控制系统在安全情况下运转。

3.急停电路。关于能运用户形成伤害的风险负载，除了控制次第中加以思索之外，还应设计外部紧急停车电路，使得plc发作问题时，能将惹起伤害的负载电源牢靠切断。

4.维护电路。正反向运转等可逆操作的控制系统，要设置外部电器互锁维护;往复运转及升降挪动的控制系统，要设置外部限位维护电路。

5.可编程控制器有监视定时器等自检功用，检查出异常时，输出全部关闭。但当可编程控制器cpu问题时就不能控制输出，因而，关于能运用户形成伤害的风险负载，为确保设备在安全状态下运转，需设计外电路加以防护。

有两种基本的工作模式，即运行(run)模式与停止(stop)模式。在运行模式，plc通过反复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能。为了使plc的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是不断地重复执行，直至plc停机或切换到stop工作模式。

plc采用循环扫描的工作方式。plc的工作方式采用不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。cpu从条指令执行开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回条指令开始新的一轮扫描。

这种工作方式是在系统程序的控制下顺序扫描各 输入点的状态，按用户程序进行运算处理，然后顺序向各输出点发出相应的控制信号。整个工作过程可分为输入处理、程序处理、输出处理三个阶段。

1)输入处理

plc在执行程序前，将plc的整个输入端子的on／off状态写入到输入数据存储器中。在执行程序的过程中，即使输入变化，输入数据存储器的内容也不变，而在下一个周期的输入处理时，写入这种变化。输入滤波会造成输入响应滞后(约10ms)，如采用数字滤波的输入端子，可以通过程序修改滤波时间。

2)程序处理

plc根据程序存储器的指令内容，从输入数据存储器与其他软器件的数据存储器中读出各软器件的on／off状态，从0步开始进行顺序运算，每次将结果写入数据存储器。因此，各软器件的数据存储器随着程序的执行逐步改变内容。而且，输出的内部触点可利用输出数据存储器的内容执行。

3)输出处理

所有命令执行结束时，向输出数据存储器传送输出y的数据存储器的on／off状态，这成为plc的实际输出。

除了执行用户程序外，在每次循环过程中， plc还要完成内部处理、通信处理等工作，一次循环可分为5个阶段（见图）。plc的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。由于计算机执行指令的速度极高，从外部输入-输出关系来看，处理过程似乎是同时完成的。

在内部处理阶段，plc检查cpu．模块内部的硬件是否正常，将监控定时器复位，以及完成一些其它内部工作。

在通信服务阶段，plc与其它的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。

当plc处于停止(stop)模式时，只执行以上的操作。plc处于运行(run)模式时，还要完成另外三个阶段的操作。

在plc的存储器中，设置了一片区域用来存放输入信号和输出信号的状态，它们分别称为输入映像寄存器和输出映像寄存器。plc梯形图中的其他编程元件也有对应的映像存储区，它们统称为元件映像寄存器。

在输入处理阶段，plc把所有外部输入电路的接通，断开状态读入输入映像寄存器。 外部输入电路接通时，对应的输入映像寄存器为l状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点接通，常闭触点断开。外部输入触点电路断开时，对应的输入映像寄存器为0状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点断开，常闭触点接通。

某一编程元件对应的映像寄存器为l状态时，称该编程元件为on，映像寄存器为0状态时，称该编程元件为off。

在程序执行阶段，即使外部输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的状态也不会随之而变，输入信号变化了的状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入。

plc的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按步序号顺序排列。在没有跳转指令时，cpu从条指令开始，逐条顺序地执行用户程序，直到用户程序结束之处。在执行指令时，从输入映像寄存器或别的元件映像寄存器中将有关编程元件的0／1状态读来，并根据指令的要求执行相应的逻辑运算，运算的结果写入到对应的元件映像寄存器中，因此，各编程元件的映像寄存器(输入映像寄存器除外)的内容随着程序的执行而变化。

在输出处理阶段，cp／7将输出映像寄存器的0／1状态传送到输出锁存器。梯形图中某一输出继电器的线圈“通电”时，对应的输出映像寄存器为1状态。信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈通电，其常开触点闭合，使外部负载通作。

若梯形图中输出继电器的线圈“断电”，对应的输出映像寄存器为0状态，在输出处理阶段之后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈断电，其常开触点断开，外部负载断电，停止工作。