
摘要可编程逻辑控制器(PLC)是工业自动化领域的核心控制设备。本文从工程实践角度出发,摒弃传统梯形图的教学模式,采用IEC 61131-3标准中的结构化文本(ST)语言,系统讲解PLC的软硬件架构、扫描周期原理、数据类型与程序组织。通过一个完整的物料分拣控制系统案例,读者将掌握从硬件选型、I/O映射、ST编程到调试排错的完整流程。本文所有代码均经过Siemens TIA Portal V17与S7-1200系列PLC验证,可直接移植至支持ST语言的任何品牌PLC。应用场景PLC广泛应用于以下工业控制场景:离散制造业:流水线控制、包装机械、物料搬运系统过程控制:化工反应釜温度/压力控制、水处理系统运动控制:伺服电机定位、多轴同步控制安全系统:急停连锁、光幕保护、安全门监控本文选取的物料分拣系统典型场景:传送带将工件输送至检测位,传感器识别材质(金属/非金属),气动推杆将工件分拣至对应料仓,系统具备启动、停止、急停、故障报警与计数统计功能。核心原理1. PLC扫描周期PLC采用循环扫描工作方式,一个扫描周期包含三个阶段:输入采样:读取物理输入信号至输入映像区(PII)程序执行:根据PII数据执行用户程序,结果写入输出映像区(PIQ)输出刷新:将PIQ数据输出至物理输出模块关键特性:程序