三菱电机服务商    

三菱 PLC 的结构化编程是基于 IEC 61131-3 标准的先进编程方式，通过模块化、层次化的设计提升程序的可读性、可维护性和复用性。以下是其核心要点和实施方法：

一、结构化编程的核心思想

1. 模块化设计将复杂控制逻辑拆分为独立的功能模块（如子程序、功能块），每个模块专注于单一功能（如电机控制、报警处理）。

2. 层次化组织主程序调用各功能模块，形成 “主程序→子模块→基础功能” 的层级结构，避免传统线性程序的混乱。

3. 数据封装与复用通过功能块（FB）封装数据和逻辑，可多次调用且数据独立，减少变量冲突。

二、三菱 PLC 支持的结构化编程元素

1. 程序组织单元（POU）

• 主程序（Main）：程序入口，负责调用其他模块。

• 子程序（Subroutine，SR）：无内部数据存储，多次调用共享同一套变量（类似函数）。

• 功能块（Function Block，FB）：有内部数据存储（背景数据块），每次调用生成独立实例（如多个电机各用一个 FB 实例）。

2. 数据类型

• 基础类型：BOOL、INT、DINT、REAL 等。

• 自定义类型（UDT）：将多个变量组合为新类型（如 “电机参数” 包含转速、电流、状态），简化数据管理。

3. 调用机制

• 直接调用：主程序中通过指令调用 SR/FB。

• 条件调用：通过控制位（如 M 继电器）决定是否执行模块。

三、编程步骤（以 GX Works3 为例）

1. 创建项目与配置 PLC选择支持结构化编程的 PLC 型号（如 FX5 系列、Q 系列、L 系列），确保固件版本兼容。

2. 定义数据结构（UDT）

• 在 “数据类型” 中创建自定义类型，例如：

  plaintext

• 电机参数_UDT:
    运行状态（BOOL）
    设定转速（INT）
    实际转速（INT）
    故障代码（INT）

3. 编写功能块（FB）

• 以 “电机控制 FB” 为例，输入为启动 / 停止信号，输出为运行 / 故障信号，内部包含启停逻辑、保护逻辑。

• 关联背景数据块（Instance），每个电机实例对应独立数据。

4. 编写子程序（SR）

• 用于通用逻辑（如数据转换、报警汇总），无内部存储，例如 “温度转换 SR”（将 AD 值转为实际温度）。

5. 主程序（Main）组织

• 调用 FB 实例和 SR，实现整体控制流程，例如：

  plaintext

• Main:
    调用 电机1_FB（启动信号：X0，停止信号：X1，运行：Y0，故障：Y10）
    调用 电机2_FB（启动信号：X2，停止信号：X3，运行：Y1，故障：Y11）
    调用 报警汇总_SR（输入：各电机故障信号，输出：总报警Y20）

6. 调试与监控

• 通过 GX Works3 的监控功能，查看各模块的输入 / 输出及内部变量，快速定位问题。

四、优势与注意事项

• 优势：

• 程序结构清晰，便于多人协作开发。

• 模块可复用（如同一生产线的多台设备共享 FB），减少重复编码。

• 后期维护方便，修改单一模块不影响整体逻辑。

• 注意事项：

• 避免模块过度拆分（增加调用开销）或过度耦合（模块间依赖过多）。

• 功能块的背景数据块需合理分配地址，避免冲突。

• 低版本 PLC（如 FX3G 以下）可能不支持 FB，需确认型号兼容性。

通过结构化编程，三菱 PLC 能更高效地应对复杂控制场景（如生产线、自动化设备），是工业编程的主流趋势。实际应用中可结合 GX Works3 的图形化界面（如梯形图、SCL）简化开发。