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,系统阐述PLC的硬件架构、扫描周期机制、I/O寻址原理,并通过一个完整的物料分拣控制系统案例,展示从需求分析、程序架构设计到结构化文本(ST)代码实现的全流程。文章提供可直接运行的ST代码,并深入剖析常见编程误区与调试技巧,帮助读者建立严谨的PLC工程思维。
应用场景
PLC广泛应用于离散制造与过程控制领域,典型场景包括:
- 产线自动化:传送带启停控制、机械手协同动作、物料计数与分拣
- 过程控制:温度PID调节、压力闭环控制、液位联锁保护
- 能源管理:电机星三角启动、变频器多段速控制、能耗监测
- 安全系统:急停回路、光幕互锁、安全门监控
本文案例聚焦于多传感器融合的物料分拣系统,涵盖数字量输入输出、模拟量采集、定时器、计数器、状态机等核心要素,是PLC入门到进阶的典型工程模板。
核心原理
1. PLC扫描周期
PLC采用循环扫描工作方式,每个扫描周期包含三个阶段:
- 输入采样:读取所有输入模块的物理信号,存入输入映像区(PII)
- 程序执行:CPU顺序