三菱结构化编程是基于 IEC 61131-3 标准的模块化编程方法，核心是将复杂程序拆分为功能块（FB）、功能（FC）、程序组织单元（POU） 等独立模块，提升代码的复用性、可读性和维护性。以下从核心概念、学习路径、实战案例、关键技巧四个维度，系统梳理三菱三菱结构化编程的学习方法：
一、先搞懂结构化编程的核心概念（区别于传统线性编程）
相比传统的 “从头到尾” 线性编程（如三菱早期的 F 系列 PLC），结构化编程的核心是 “模块化拆分”，需先理解三个关键要素：
程序组织单元（POU）整个程序的 “大框架”，包括：
主程序（Main）：程序入口，负责调用其他模块（如 FB、FC），自身不处理具体逻辑；
功能（FC，Function）：无内部状态的 “工具模块”，输入参数→处理→输出结果（类似数学函数），如 “计算平均值”“单位转换”，调用后不保存数据（如 FC1 被调用 100 次，每次都是独立计算）；
功能块（FB，Function Block）：带内部状态的 “独立单元”，有自己的 “记忆”（内部变量断电保持），如 “电机控制”“计数器”，调用时需分配背景数据块（DB）存储状态（如 FB1 调用两次，需两个不同 DB，分别记录两台电机的运行状态）。
数据类型与变量
基础类型：BOOL（布尔）、INT（整数）、REAL（浮点数）等；
自定义类型（UDT）：将多个基础类型组合成新类型，如 “工件信息”=INT（长度）+REAL（重量）+BOOL（合格标志），简化变量管理；
变量作用域：全局变量（整个程序可访问）、局部变量（仅在模块内部生效，如 FB 的输入 / 输出参数）。
调用与实例化
FC 调用：直接输入参数即可（如
FC_计算平均值(IN1, IN2, OUT)）；FB 实例化：调用时必须分配背景 DB（如
FB_电机控制_DB1(启动信号, 停止信号)），DB1 会保存该 FB 的当前状态（如是否运行、累计时间）。
二、分阶段学习路径（从软件操作到实战）
以三菱主流 PLC（FX5 系列、Q 系列）和编程软件 GX Works3 为例，分 3 个阶段进阶：
阶段 1：掌握软件操作与基础模块创建
软件环境熟悉
新建结构化工程：GX Works3 中选择 “结构化工程”（区别于 “简单工程”），勾选 “支持 IEC 61131-3”；
理解工程结构：左侧 “导航窗口” 中，“程序” 文件夹存放 POU，“数据” 文件夹存放 DB 和 UDT。
创建第一个 FC（功能）示例：写一个 “两数相加” 的 FC，输入 IN1、IN2（INT 类型），输出 OUT（INT 类型）。
步骤：右键 “程序”→新建→功能（FC）→命名 “FC_加法”；
编辑界面：左侧定义变量（IN1:INT, IN2:INT, OUT:INT），右侧梯形图 / ST 语言编写逻辑（
OUT := IN1 + IN2;）；调用：在主程序中拖拽 “FC_加法”，关联实际变量（如 IN1=D0, IN2=D2, OUT=D4）。
创建第一个 FB（功能块）示例：写一个 “电机启停控制” FB，包含启动、停止、过载保护逻辑，记录运行时间。
输入（IN）：启动信号（BOOL）、停止信号（BOOL）、过载信号（BOOL）；
输出（OUT）：运行状态（BOOL）、故障报警（BOOL）；
内部变量（TEMP/STATIC）：运行时间（INT，STATIC 类型才会被 DB 保存）；
步骤：右键 “程序”→新建→功能块（FB）→命名 “FB_电机控制”，分配背景 DB（如 DB1）；
定义变量：
编写逻辑：
stl
// ST语言示例 IF 停止信号 OR 过载信号 THEN 运行状态 := FALSE; 故障报警 := 过载信号; ELSIF 启动信号 THEN 运行状态 := TRUE; 运行时间 := 运行时间 + 1; // 每扫描周期+1（需配合定时器实际计时） END_IF;
实例化调用：在主程序中调用
FB_电机控制_DB1(启动按钮, 停止按钮, 热继信号, 电机运行灯, 报警灯)，DB1 会自动记录该电机的运行时间和状态。
阶段 2：学习模块化设计思维（核心难点）
结构化编程的关键不是 “会用 FB/FC”，而是 “如何拆分模块”，遵循以下原则：
按功能拆分：将生产线按 “工序” 或 “设备” 拆分为独立 FB，如：
一条包装线可拆分为：
FB_上料机构、FB_输送机构、FB_封口机构、FB_下料机构；每个 FB 只处理自身逻辑（如
FB_输送机构仅负责启停、速度调节、故障检测），通过输入 / 输出参数与其他 FB 交互（如FB_上料机构.完成信号作为FB_输送机构.启动信号）。高内聚低耦合：
内聚：一个模块只做一件事（如
FB_计数器只负责计数，不掺杂报警逻辑）；耦合：模块间通过参数传递数据，避免直接读写对方的内部变量（如
FB_电机A不应直接修改FB_电机B.DB的数据）。复用性设计：
通用功能做成 FC：如 “定时器延时”“数据滤波”“报警复位”，可被多个 FB 调用；
同类设备用同一 FB 实例化：如 3 台输送带，只需一个
FB_输送控制，通过 3 个不同 DB（DB1/DB2/DB3）分别控制，避免重复编写 3 套代码。
阶段 3：结合实际场景实战（以生产线为例）
以 “小型装配生产线” 为例，完整结构化程序设计流程：
需求分析：生产线包含上料、搬运、检测、下料 4 个工位，需实现自动循环、手动操作、报警功能。
模块拆分：
全局变量：总启动、总停止、急停（供所有模块使用）；
工位 FB：
FB_上料、FB_搬运、FB_检测、FB_下料（各带启动、完成、故障信号）；通用 FC：
FC_延时启动（处理工位间的等待逻辑）、FC_报警处理（统一管理故障信息）；主程序：调用各 FB，按 “上料完成→搬运启动→检测启动→下料启动→循环” 的逻辑串联。
关键代码示例（主程序 ST 语言）：
stl
// 主程序逻辑 IF 总停止 OR 急停 THEN // 停止所有工位 FB_上料_DB1(启动:=FALSE, ...); FB_搬运_DB2(启动:=FALSE, ...); ... ELSIF 总启动 THEN // 上料工位启动 FB_上料_DB1(启动:=TRUE, 完成=>上料完成); // 上料完成后，启动搬运 IF 上料完成 THEN FB_搬运_DB2(启动:=TRUE, 完成=>搬运完成); END_IF; // 搬运完成后，启动检测（通过FC延时1秒） FC_延时启动(IN:=搬运完成, 延时:=1000, OUT=>检测启动); FB_检测_DB3(启动:=检测启动, 完成=>检测完成); // 检测完成后启动下料，下料完成后循环 IF 检测完成 THEN FB_下料_DB4(启动:=TRUE, 完成=>下料完成); IF 下料完成 THEN 上料完成 := FALSE; // 复位标志，准备下次循环 END_IF; END_IF; END_IF;
调试技巧：
用 GX Works3 的 “监视模式” 查看各 FB 的背景 DB，实时监控内部变量（如
FB_上料_DB1.运行状态）；单个模块调试通过后再联调，避免多个模块问题交织。
三、避坑指南与进阶技巧
变量管理：
优先用 UDT 定义复杂数据（如 “产品参数”），避免大量零散变量；
全局变量集中放在 “全局 DB” 中，注明用途（如
全局DB.设备状态），减少 “魔法数字”。FB 与 FC 的选择：
无状态逻辑用 FC（如计算、转换）；
有状态保持（需记录历史）用 FB（如电机、阀门，需记住当前是否运行）。
版本控制：
复杂工程建议用 GX Works3 的 “版本管理” 功能，或导出 XML 备份，避免模块修改后无法回溯。
兼容传统梯形图：三菱结构化编程支持 “梯形图 + ST 语言混合编程”，可在 FB 内部用梯形图实现简单逻辑，ST 语言实现复杂运算，兼顾习惯与效率。
四、学习资源推荐
官方手册：《GX Works3 结构化编程入门》《三菱 PLC 功能块应用指南》（官网可下载）；
视频教程：三菱电机官方培训视频（B 站搜索 “三菱结构化编程”）；
实战练习：用 GX Works3 模拟 “自动门控制”“交通灯控制”，尝试用 FB 拆分逻辑（如
FB_开门、FB_关门、FB_传感器检测）。
从简单的 FB 创建开始，逐步过渡到完整生产线的模块化设计，重点培养 “拆分问题” 的思维 —— 这才是结构化编程的核心价值。
