摘要

可编程逻辑控制器（PLC）是工业自动化系统的核心控制单元。本文从工程实践角度出发，系统讲解PLC的硬件架构、扫描周期原理、IEC 61131-3标准编程语言，并以结构化文本（ST）语言为核心，提供从基础逻辑到高级应用的完整代码示例。文章涵盖梯形图与ST语言的转换技巧、常见工业场景的编程范式、以及调试过程中的关键避坑指南。通过本文，读者将掌握PLC程序设计的严谨方法论，具备独立完成中小型自动化项目的编程能力。

应用场景

PLC广泛应用于以下工业控制领域：

1. 流水线控制：传送带启停、分拣机构、装配工位协调
2. 过程控制：温度PID调节、压力闭环、流量累积
3. 运动控制：伺服电机定位、步进电机脉冲输出
4. 安全联锁：急停回路、光幕保护、冗余切换
5. 数据采集：传感器信号处理、Modbus RTU/TCP通讯、OPC UA数据上云

典型项目包括：包装机械的码垛系统、化工反应釜的温度控制、污水处理厂的提升泵站、智能仓储的堆垛机控制。

核心原理

1. PLC硬件架构

PLC由CPU模块、电源模块、数字量输入模块（DI）、数字量输出模块（DO）、模拟量输入模块（AI）、模拟量输出模块（AO）以及通讯模块组成。CPU内部包含用户程序存储区、数据存储区（I/Q/M/D/T/C）和操作系统。

2. 扫描周期

PLC采用循环扫描工作方式，一个扫描周期包