113.基于 S7-1200 与结构化文本的三料仓智能分拣系统设计与实现

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。本文从底层硬件架构出发，深入解析PLC的扫描周期与内存映射机制，通过一个完整的物料分拣系统案例，演示从I/O配置、梯形图设计到结构化文本（ST）编程的完整流程。文章提供可直接运行的IEC 61131-3标准代码，并针对工程实践中常见的扫描周期陷阱、数据类型转换错误、掉电保持策略等问题给出解决方案。目标读者为具备基础电路知识、希望系统掌握PLC开发方法的自动化工程师。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：输送线控制：电机启停、速度调节、物料检测与分拣包装机械：封切、灌装、贴标动作的时序控制暖通空调：制冷机组、风机盘管的连锁保护与PID调节安全联锁：急停回路、光幕检测、冗余切换本文以“三料仓分拣系统”为例：三个进料传感器检测物料类型，传送带根据物料编号驱动三个推杆气缸，将物料推入对应料仓。该场景覆盖了数字量输入输出、定时器、计数器、状态机与故障处理等核心知识点。核心原理1. 扫描周期与执行模型PLC采用循环扫描工作方式，一个扫描周期包含三个阶段：输入采样：读取物理输入端子状态，存入输入映像区（PII）程序执行：CPU逐条执行用户程序，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端子