摘要
本文以工业自动化领域最核心的可编程逻辑控制器（PLC）为对象，从硬件架构、扫描周期、数据类型到IEC 61131-3标准下的五种编程语言，系统阐述PLC的工作原理与工程实践。通过一个完整的电机正反转控制案例，展示从需求分析、I/O分配、梯形图设计到结构化文本（ST）代码实现的全流程。文章包含可直接运行的ST代码，并针对工程中常见的扫描周期问题、地址冲突、数据类型陷阱等给出避坑指南。目标读者为具备基础电气知识、希望系统掌握PLC编程的自动化工程师。
应用场景
PLC广泛应用于以下工业控制场景：
本文聚焦于最基础的逻辑控制场景——电机正反转互锁控制，该场景覆盖了PLC编程的核心要素：输入采集、输出驱动、自锁保持、互锁保护、定时器应用。
核心原理
1. PLC硬件架构
一个标准PLC系统包含以下组件：
- CPU模块：执行用户程序，包含处理器、系统ROM、用户RAM
- 电源模块：将AC/DC转换为内部逻辑电平（通常24VDC）
- 数字量输入模块：采集按钮、传感器、限位开关的ON
