編程工具是PLC重要的外圍設(shè)備，它實(shí)現(xiàn)了人與PLC的聯(lián)系對(duì)話。用戶利用編程工具不但可以輸入、檢查、修改和調(diào)試用戶程序，還可以監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)、修改內(nèi)部系統(tǒng)寄存器的設(shè)置參數(shù)以及顯示錯(cuò)誤代碼等。編程工具常用的有三種∶一種是手持編程器，只需通過編程電纜與PLC相接即可使用;一種是圖形編輯編程器;另一種是帶有PLC工具軟件的計(jì)算機(jī)，它通過RS-232通信口與PLC連接;若PLC用的是RS-422通信口，則需另加適配器。目前多使用后者。

??圖形編輯編程器的結(jié)構(gòu)、原理與通用計(jì)算機(jī)相同，只是安裝了PLC的軟件，并對(duì)其密封、接口等部分作了一定的改進(jìn)，使之能夠更好地適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的使用。早期的圖形編輯編程器使用CRT顯示器，編程器的體積大，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與服務(wù)時(shí)使用、攜帶均不方便。因此，目般均使用彩色液晶顯示器，這種編程器的結(jié)構(gòu)與筆記本計(jì)算機(jī)已經(jīng)沒有太大的區(qū)別。

??圖形編輯型編程器的功能比簡(jiǎn)易型編程器要強(qiáng)得多。在程序的輸入、編輯方面，它不僅可以使用所有編程語言進(jìn)行程序的輸入與編輯，而且還可以對(duì)PLC程序、I/O信號(hào)、內(nèi)部編程元件等加文字注釋與說明，為程序的閱讀、檢查提供了方便。在調(diào)試、診斷方面，圖形編輯型編程器可以進(jìn)行梯形圖程序的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)顯示，顯示的圖形形象、直觀，可以監(jiān)控與顯示的內(nèi)容也遠(yuǎn)比簡(jiǎn)易型編程器要多得多。在使用操作方面，圖形編輯型編程器不但可以與PLC聯(lián)機(jī)使用，也能進(jìn)行離線編程，還可以通過仿真軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真。圖形編程器的主要功能如圖1-27所示。

??由于圖形編輯編程器的使用范圍受到一定的局限，價(jià)格通常較高，且其功能與安裝了程序開發(fā)軟件后的通用計(jì)算機(jī)無實(shí)質(zhì)性的區(qū)別，目前已逐步被通用筆記本計(jì)算機(jī)所代替。

 PLC的基礎(chǔ)技術(shù)的進(jìn)展，主要集中在兩個(gè)基本方面：執(zhí)行多任務(wù)和程序互換。

  所謂執(zhí)行多任務(wù)，就是在一個(gè)PLC系統(tǒng)中可同時(shí)裝幾個(gè)CPU模塊，每個(gè)CPU模塊都執(zhí)行某一種任務(wù)，控制與其所執(zhí)行任務(wù)相關(guān)的I/O模塊的存取。其實(shí)，按照IEC 61131-3的概念，我們應(yīng)該更確切地稱之為通過多配置執(zhí)行多任務(wù)。例如，三菱電機(jī)的小Q系列多可以在一個(gè)機(jī)架上插4個(gè)CPU模塊；富士電機(jī)的MICREX-SX系列多可以在一個(gè)機(jī)架上插6個(gè)CPU模塊。這些CPU模塊可以是用于邏輯控制、順序控制的，也可以是運(yùn)動(dòng)控制用的，還可以是做過程控制用的，上述在Windows操作系統(tǒng)的環(huán)境下執(zhí)行PC機(jī)任務(wù)的模塊，也是供用戶選擇的一種選項(xiàng)。從某種意義上講，這也是一種混合式的控制系統(tǒng)。
PLC的傳統(tǒng)軟件模型包括一個(gè)資源，運(yùn)行一個(gè)任務(wù)，控制一個(gè)程序，且運(yùn)行于一個(gè)封閉系統(tǒng)中。而在IEC 61131-3可編程控制器編程語言標(biāo)準(zhǔn)的軟件模型中，在其上層把解決一個(gè)具體控制問題的完整的軟件概括為一個(gè)“配置”。它專指一個(gè)特定類型的控制系統(tǒng)，包括硬件裝置、處理資源、I/O通道的存貯地址和系統(tǒng)能力，等同于一個(gè)PLC系統(tǒng)的應(yīng)用程序。在一個(gè)由多臺(tái)PLC或由多個(gè)CPU構(gòu)成的PLC控制系統(tǒng)中，每一臺(tái)PLC或每一個(gè)CPU的應(yīng)用程序就是一個(gè)立的“配置”。在一個(gè)“配置”中可以定義一個(gè)或多個(gè)“資源”?？砂选百Y源”看作能執(zhí)行IEC程序的處理手段，它反映PLC的物理結(jié)構(gòu)，在程序和PLC的物理I/O通道之間提供了一個(gè)接口。只有在裝入“資源”后才能執(zhí)行IEC程序。一般而言，通常資源放在PLC內(nèi)，當(dāng)然它也可以放在其它支持IEC程序執(zhí)行的系統(tǒng)內(nèi)。在一個(gè)“資源”內(nèi)可以定義一個(gè)或多個(gè)任務(wù)。任務(wù)被配置后可以控制一組程序或功能塊。這些程序和功能塊可以是周期地執(zhí)行，也可以由一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)予以執(zhí)行。
    由此可見，該軟件模型足以映像各類實(shí)際系統(tǒng)：對(duì)于只有一個(gè)處理器的小型系統(tǒng)，其模型只有一個(gè)配置、一個(gè)資源和一個(gè)程序，與現(xiàn)在大多數(shù)PLC的情況完全相符。對(duì)于有多個(gè)CPU模塊插裝在同一機(jī)架上的中、大型系統(tǒng)，每個(gè)CPU模塊被視作一個(gè)配置，可由一個(gè)或多個(gè)資源來描述，而一個(gè)資源則包括一個(gè)或多個(gè)程序。對(duì)于分散型系統(tǒng)，包含多個(gè)配置，而一個(gè)配置又包含多個(gè)處理器，每個(gè)處理器用一個(gè)資源描述，每個(gè)資源則包括一個(gè)或多個(gè)程序。
    值得指出的是，近些年來在日本開始流行的多CPU的PLC結(jié)構(gòu)，恰恰是在IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)頒布后多年之后才問世的。這個(gè)PLC結(jié)構(gòu)的革命性變化，顯然是建立在這個(gè)軟件模型的  理論基礎(chǔ)上，要不然PLC還是由一個(gè)CPU按掃描方式執(zhí)行一個(gè)程序的那種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
    至于程序互換的問題，至少到目前為止尚是一個(gè)努力的方向。只有在每個(gè)PLC的供應(yīng)廠商所提供的PLC產(chǎn)品都真正遵循IEC 61131-3的標(biāo)準(zhǔn)，而且其編程系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)又切實(shí)符合IEC 61131-8《編程語言的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)導(dǎo)則》，并通過PLCopen這個(gè)國際組織對(duì)各種編程語言（LD、SFC、FBD、ST和IL）的一致性測(cè)試，還要解決不同PLC的存儲(chǔ)地址資源的對(duì)應(yīng)互換，才有可能實(shí)現(xiàn)名副其實(shí)的程序互換。

一般來說，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法適用于簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)，特別是對(duì)熟悉繼電器控制電路的技術(shù)人員，比較容易掌握。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是在一些典型的控制環(huán)節(jié)和電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合，有時(shí)為了得到一個(gè)滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果，需要進(jìn)行多次反復(fù)調(diào)試和修改，增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程元件，這種設(shè)計(jì)方法沒有一個(gè)普遍的規(guī)律可遵循，具有一定的試探性和隨意性，Zui后得到的結(jié)果也不是唯一的，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)于一些比較簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是比較奏效的，可以收到快速、簡(jiǎn)單的效果，但是，因這種方法主要是依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求也比較高，特別是要求設(shè)計(jì)者有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)和工業(yè)上常用的各種典型環(huán)節(jié)比較熟悉，對(duì)于較復(fù)雜的系統(tǒng)，經(jīng)驗(yàn)法一般設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，不易掌握，系統(tǒng)交付使用后，維護(hù)困難，所以，經(jīng)驗(yàn)法一般只適合于較簡(jiǎn)單的或與某些典型系統(tǒng)相類似的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者在平時(shí)的工作中應(yīng)注意多收集與積累各種的典型環(huán)節(jié)，從而不斷豐富自己的經(jīng)驗(yàn)。

??在工業(yè)電氣控制線路中，有不少都是通過繼電器等電氣元件來實(shí)現(xiàn)，而繼電器、交流接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài)，即閉合和斷開，因此，可以用"1"和"0"兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控制線路。PLC的早期應(yīng)用就是替代繼電器控制系統(tǒng)，因此邏輯設(shè)計(jì)方法可以用于PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。邏輯設(shè)計(jì)法主要適合于組合理算控制的設(shè)計(jì)。首先要根據(jù)控制要求正確地列寫邏輯表達(dá)式，化簡(jiǎn)后畫出梯形圖。一般來講，邏輯設(shè)計(jì)法應(yīng)與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法配合使用，否則可能使邏輯關(guān)系過于復(fù)雜。

??波形圖設(shè)計(jì)法適用于時(shí)序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先要根據(jù)控制要求把各信號(hào)的工作波形畫出來，再按時(shí)間用邏輯關(guān)系組合，要注意邏輯表達(dá)式應(yīng)正確無誤，Zui后根據(jù)邏輯表達(dá)式即可畫出梯形圖程序。

??對(duì)于順序控制的應(yīng)用系統(tǒng)，除了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法外，功能表圖(流程圖)是一種很好的設(shè)計(jì)精形圖的方法，利用功能表圖(流程圖)設(shè)計(jì)的梯形圖邏輯嚴(yán)密，方法規(guī)范、簡(jiǎn)單易行。由若干工步、轉(zhuǎn)換、動(dòng)作和有向連線組成的整體就是功能表圖。適用于按條件步進(jìn)控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)，只要能按照控制要求正確表達(dá)出轉(zhuǎn)步條件和各步應(yīng)工作的電器，就能很方便地設(shè)計(jì)出梯形圖程序。