PLC的CPU中有兩類程序：一類是操作系統(tǒng)，它由PLC的廠家設(shè)計(jì)并在出廠前固化到CPU中；另一類是用戶程序，它是由編程人員根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)的、完成特定功能的程序；

操作系統(tǒng)預(yù)留一些接口給用戶程序。**這些接口，操作系統(tǒng)可以控制用戶程序的執(zhí)行。一般有兩種接口：主程序接口和中斷程序接口。

主程序接口是正常情況下用戶程序運(yùn)行的起點(diǎn)。PLC的這種設(shè)計(jì)思想與計(jì)算機(jī)編程是一樣的。我們知道，在C語言的編程中，程序的運(yùn)行起始于Main函數(shù)。在Main函數(shù)中，按照從上到下的順序依次執(zhí)行代碼。Main函數(shù)是操作系統(tǒng)執(zhí)行用戶程序的接口。

在西門子S7-300/400系列PLC中，程序的運(yùn)行起始于組織塊OB1。OB1就相當(dāng)于C語言的Main函數(shù)；在S7-200 smart中，更是直接把OB1稱為Main塊。

如果程序比較復(fù)雜，還可以把一些常用的功能設(shè)計(jì)成模塊，以便重復(fù)利用。這些小的模塊稱為子程序。

子程序存在于主程序中，操作系統(tǒng)**調(diào)用主程序，就能讓子程序也得到運(yùn)行。在S7-300/400中，子程序包括FB和FC。

除了主程序接口，PLC還提供中斷程序的接口。比如S7-300/400系列PLC的組織塊OB35（循環(huán)中斷）、OB40（硬件中斷）、OB82（診斷中斷）、OB122（IO訪問故障中斷）等等。中斷程序接口中的程序，稱為“中斷處理程序”，中斷處理程序由用戶自己編寫。

PLC在運(yùn)行的過程中如果檢測(cè)到中斷請(qǐng)求，操作系統(tǒng)會(huì)暫停當(dāng)前用戶程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而去尋找中斷程序的接口，以執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。以S7-300/400為例：當(dāng)PLC檢測(cè)到外圍IO訪問出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)調(diào)用OB122來進(jìn)行處理。如果此時(shí)程序中沒有添加OB122，CPU將會(huì)停機(jī)；如果添加了OB122但是沒有寫任何代碼（沒有中斷處理程序），CPU將會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，但是SF燈會(huì)亮起，以提示系統(tǒng)存在故障。

中斷的執(zhí)行是有優(yōu)先級(jí)的，優(yōu)先級(jí)高的中斷會(huì)被優(yōu)先響應(yīng)；中斷也可以嵌套，這也意味著高優(yōu)先級(jí)的中斷會(huì)打斷低優(yōu)先級(jí)的中斷；

從上面描述的主程序接口及中斷程序接口，我們可以看出：操作系統(tǒng)是PLC的大管家，是它控制著用戶程序的執(zhí)行及中斷的響應(yīng)。

其實(shí)，PLC的操作系統(tǒng)在執(zhí)行用戶程序之前，還要做一些其它工作，如下圖：

PLC在冷啟動(dòng)或熱啟動(dòng)后，會(huì)執(zhí)行啟動(dòng)掃描。在這個(gè)步驟中，可以對(duì)一些變量進(jìn)行初始化。啟動(dòng)掃描僅在每次啟動(dòng)后執(zhí)行一次，在S7-300/400系列PLC中，OB100（暖啟動(dòng)）、OB101（熱啟動(dòng)）和OB102（冷啟動(dòng)）是用于啟動(dòng)掃描的組織塊。

啟動(dòng)掃描完成后，PLC進(jìn)入循環(huán)掃描的階段。首先進(jìn)行內(nèi)部檢查，然后將外部的數(shù)字量輸入讀到CPU的輸入緩存區(qū)（input image）。這里要注意，僅讀取數(shù)字量輸入信號(hào)，不包括模擬量輸入信號(hào)。當(dāng)數(shù)字量輸入信號(hào)的狀態(tài)讀取到輸入緩存區(qū)后，便開始執(zhí)行用戶程序。

在用戶程序執(zhí)行的過程中，如果需要數(shù)字量輸入信號(hào)，CPU將會(huì)從輸入緩存區(qū)中讀取，而不是到外部設(shè)備去獲取信號(hào)。但是，如果需要模擬量輸入信號(hào)，將會(huì)直接到外部模擬量傳感器進(jìn)行讀取。