164.IEC61131-3 三层架构 ST 工程！通用模拟量缩放 FB + 六状态分拣 FB，带称重超限分级报警

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。本文从工程师视角出发，以IEC 61131-3标准中的结构化文本（ST）语言为主线，系统讲解PLC的硬件架构、扫描周期原理、数据类型与指令系统。通过一个完整的物料分拣系统案例，提供可直接在CODESYS或TwinCAT环境中运行的代码，并深入分析常见编程陷阱与调试方法。全文拒绝空谈理论，聚焦可落地的工程实践，帮助读者建立从基础语法到复杂逻辑控制的完整知识体系。

应用场景

PLC广泛应用于以下工业控制场景：

1. 离散制造：汽车焊装线、电子装配流水线的顺序控制与互锁保护
2. 过程控制：化工反应釜的温度PID调节、污水处理厂的液位联锁
3. 运动控制：伺服电机定位、多轴插补（需配合专用运动控制模块）
4. 能源管理：智能配电系统的功率因数补偿、楼宇空调的群控策略
5. 安全系统：冲压机的双按钮启动、电梯门锁的安全回路监控

本文案例聚焦于物料分拣系统，该场景覆盖了数字量输入输出、模拟量处理、定时器计数器、状态机编程等核心技术点，是PLC入门最经典的工程原型。

核心原理

1. 硬件架构与扫描周期

PLC采用循环扫描的工作方式，每个扫描周期包含三个阶段：