125.IEC61131-3 规范 PLC 编程！状态机架构分拣系统 + 七大现场避坑指南

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，广泛应用于制造业、能源、交通等领域。本文从工程师视角出发，系统阐述PLC的工作原理、编程方法论及工程实践。内容涵盖PLC的硬件架构、扫描周期机制、梯形图与结构化文本（ST）编程范式，并提供一个完整的物料分拣控制系统案例，包含从I/O分配、状态机设计到ST语言实现的完整代码。文章旨在帮助读者建立从入门到精通的系统认知，掌握可落地的PLC开发技能。应用场景PLC的核心价值在于替代传统继电器控制，实现高可靠性的逻辑控制、顺序控制、过程控制和运动控制。典型应用场景包括：产线自动化：传送带启停控制、工件定位与分拣过程控制：温度/压力/液位的PID调节运动控制：伺服电机的位置与速度控制安全联锁：紧急停止、光幕保护、互锁逻辑数据采集：与SCADA系统、MES系统通信以物料分拣系统为例：传送带输送工件，传感器检测材质（金属/非金属），气缸执行分拣动作。系统要求：金属工件推入A料箱，非金属工件推入B料箱，传送带连续运行，急停时所有动作停止。核心原理1. PLC硬件架构PLC由中央处理单元（CPU）、存储器、输入模块、输出模块和通信接口组成。CPU执行用户程序，存储器存储程序和数据，输入模块采集传感器信号（如接近开关、光电开关），输出模块驱动执行器（如继电器、电磁阀、变频器）。