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，广泛应用于生产线控制、过程控制、设备自动化等领域。本文从PLC的基本概念出发，深入剖析其扫描周期、梯形图与结构化文本的等价转换原理，并以西门子S7-1200平台为例，提供一个完整的电机正反转控制程序。文章包含详细的硬件组态步骤、结构化文本代码实现、运行结果分析以及常见故障排查指南，帮助读者从零基础快速掌握PLC开发的核心技能。
应用场景
PLC在实际工业中承担着逻辑控制、顺序控制、闭环调节等任务。典型应用场景包括：
- 输送带启停控制：通过传感器检测物料位置，控制电机启停与转向。
- 恒压供水系统：利用PID调节变频器输出频率，维持管网压力恒定。
- 机械手动作序列：按照预设步骤执行抓取、移动、释放动作。
- 安全联锁保护：在紧急停止按钮触发时，立即切断危险设备电源。
本文以电机正反转控制为例，这是工业现场最基础也最具代表性的应用场景，涵盖了输入信号采集、输出控制、互锁保护、状态指示等核心编程要素。
核心原理
1. PLC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：
- 输入采样：读取所有输入模块的信号状态，存入输入映像区。
- 程序执行：CPU逐条执行用户程序，从输入映像区读取数据，计算结果写入输出映像区。
- 输出刷新：将输出映像区的状态一次性传送给输出模块，驱动外部设备。
