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。本文从底层原理出发，系统讲解PLC的扫描周期、I/O映射、数据类型等核心概念，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、硬件组态、程序编写到调试运行的完整工程流程。文章提供基于IEC 61131-3标准的ST（结构化文本）与LAD（梯形图）双语代码示例，并深入剖析常见故障的根因与解决方案。全文约4300字，适合具备基础电气知识的工程师系统学习。应用场景PLC广泛应用于以下典型工业场景：生产线自动化：如汽车焊装线的顺序控制、包装线的物料搬运过程控制：如化工反应釜的温度PID调节、水处理厂的液位控制运动控制：如伺服电机的点位控制、电子凸轮同步离散制造：如冲压机的互锁保护、传送带的启停逻辑本文以“三色物料分拣系统”为案例，该系统包含：进料传感器、颜色识别传感器、气缸推杆、传送带电机、分拣槽位。要求根据物料颜色（红/绿/蓝）自动分拣至对应料仓，并具备急停与复位功能。核心原理1. PLC扫描周期PLC的工作模式为循环扫描，一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逐条执行用户程序，从PII读取数据，运算结果写入输出映像区（PIQ）输出刷新：将PIQ数据一次性输出到物理输出模块