寫PLC程序，新手容易忽略一個(gè)問題：為何手動(dòng)模式和自動(dòng)模式不能混寫？這里先給出答案：手動(dòng)模式和自動(dòng)模式的邏輯邊界必須清晰，PLC程序中手動(dòng)按機(jī)構(gòu)寫，自動(dòng)按流程寫；手動(dòng)和自動(dòng)只提請(qǐng)求，輸出統(tǒng)一管理；模式切換必須處理好。

在現(xiàn)場(chǎng)有部分設(shè)備，PLC程序單獨(dú)看沒什么問題，手動(dòng)能動(dòng)。 自動(dòng)也能跑，但一到調(diào)試后期，問題就開始出現(xiàn)：
①手動(dòng)一按，自動(dòng)步序亂了；
②自動(dòng)暫停后切手動(dòng)，設(shè)備狀態(tài)丟了；
③報(bào)警復(fù)位后重新啟動(dòng)，機(jī)構(gòu)突然動(dòng)作；
④同一個(gè)輸出點(diǎn)，手動(dòng)也在控制，自動(dòng)也在控制；
⑤最后出了問題，根本不知道是誰把輸出打出去的。

這類問題，表面看是某個(gè)條件沒寫好，但本質(zhì)上是一開始就沒把手動(dòng)模式和自動(dòng)模式的邏輯邊界分清楚。PLC程序不是能讓設(shè)備動(dòng)起來就算寫完。真正到現(xiàn)場(chǎng)考驗(yàn)PLC程序的，往往是手動(dòng)、自動(dòng)、暫停、報(bào)警、復(fù)位、急停這些狀態(tài)交叉的時(shí)候。

1、手動(dòng)和自動(dòng)不是一套邏輯
新手剛開始寫PLC程序時(shí)，會(huì)把手動(dòng)和自動(dòng)理解成兩個(gè)按鈕：手動(dòng)按鈕和自動(dòng)按鈕，但現(xiàn)場(chǎng)做久了就知道，這兩個(gè)模式的目的完全不一樣。

(1)手動(dòng)模式的核心是什么？
手動(dòng)模式主要用于：
①調(diào)試；
②檢修；
③點(diǎn)動(dòng)；
④單動(dòng)作驗(yàn)證；
⑤異常處理后的人工干預(yù)。

它關(guān)注的是單個(gè)機(jī)構(gòu)能不能動(dòng)作。比如：
①氣缸伸出/縮回；
②電機(jī)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)；
③伺服點(diǎn)動(dòng)/回零；
④夾爪打開/關(guān)閉；
⑤真空吸附/破真空。

(2)自動(dòng)模式的核心是什么？
自動(dòng)模式主要用于設(shè)備按照工藝流程連續(xù)運(yùn)行。它關(guān)注的是整臺(tái)設(shè)備的動(dòng)作順序和狀態(tài)銜接。比如：
①檢查初始狀態(tài)；
②上料；
③定位；
④夾緊；
⑤加工；
⑥檢測(cè)；
⑦下料；
⑧循環(huán)完成。

所以，手動(dòng)和自動(dòng)的寫法不能混在一起。一句話記住：手動(dòng)按機(jī)構(gòu)寫，自動(dòng)按流程寫；手動(dòng)不要塞進(jìn)自動(dòng)流程里。 自動(dòng)也不要直接調(diào)用手動(dòng)按鈕邏輯；這一步分不清，后面程序一定越改越亂。

2、危險(xiǎn)的寫法：PLC程序中手動(dòng)和自動(dòng)都直接控制輸出
現(xiàn)場(chǎng)常見的一種寫法是這樣的：
◆手動(dòng)按鈕→直接控制Y0
◆自動(dòng)步驟→也控制Y0
◆報(bào)警復(fù)位→又去控制Y0

比如一個(gè)壓緊氣缸，手動(dòng)畫面上有“壓緊/松開”按鈕。 自動(dòng)流程里也有“壓緊/松開”動(dòng)作。

如果手動(dòng)按鈕直接寫輸出，自動(dòng)流程也直接寫輸出，短期看設(shè)備確實(shí)能動(dòng)，但后期排查時(shí)就很麻煩。你會(huì)遇到這些問題：
①Y0到底是誰給出來的？
②自動(dòng)流程沒到這一步，為什么氣缸動(dòng)作了？
③手動(dòng)按鈕松開后，為什么輸出還保持？
④報(bào)警復(fù)位后，為什么機(jī)構(gòu)狀態(tài)亂了？
⑤程序改了幾次后，為什么輸出邏輯越來越看不懂？

尤其是非標(biāo)設(shè)備，后期經(jīng)常會(huì)改需求、加動(dòng)作、加互鎖。一旦多個(gè)地方都在搶同一個(gè)輸出點(diǎn)，程序很快就會(huì)變成一團(tuán)亂麻。

現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)：一個(gè)輸出點(diǎn)如果在多個(gè)地方被直接賦值，后期查問題一定很痛苦。PLC程序能跑，不代表結(jié)構(gòu)合理。

3、推薦寫法：PLC程序中手動(dòng)和自動(dòng)只提請(qǐng)求，輸出統(tǒng)一管理
比較穩(wěn)的寫法是：手動(dòng)請(qǐng)求→自動(dòng)請(qǐng)求→安全條件→機(jī)構(gòu)互鎖→輸出匯總→物理輸出。也就是說：手動(dòng)邏輯和自動(dòng)邏輯不要直接控制物理輸出點(diǎn)，它們只負(fù)責(zé)產(chǎn)生動(dòng)作請(qǐng)求，真正能不能動(dòng)作，要交給后面的安全條件、機(jī)構(gòu)互鎖和輸出匯總來判斷。

以壓緊氣缸為例，可以這樣拆：
Manual_ClampExtendReq：手動(dòng)壓緊請(qǐng)求
Manual_ClampRetractReq：手動(dòng)松開請(qǐng)求

Auto_ClampExtendReq：自動(dòng)壓緊請(qǐng)求
Auto_ClampRetractReq：自動(dòng)松開請(qǐng)求

ClampExtendAllow：允許壓緊
ClampRetractAllow：允許松開

Y_ClampExtend：壓緊電磁閥輸出
Y_ClampRetract：松開電磁閥輸出

最終輸出統(tǒng)一處理：
壓緊輸出=(手動(dòng)壓緊請(qǐng)求OR自動(dòng)壓緊請(qǐng)求) AND 允許壓緊
松開輸出=(手動(dòng)松開請(qǐng)求OR自動(dòng)松開請(qǐng)求) AND 允許松開
這樣寫的好處很明顯。

現(xiàn)場(chǎng)查問題時(shí)，路徑非常清楚：
◆按鈕有沒有請(qǐng)求？
◆自動(dòng)步驟有沒有請(qǐng)求？
◆安全條件是否滿足？
◆互鎖條件有沒有擋住？
◆最終輸出有沒有給出去？
◆調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)不怕問題多，怕的是沒有路徑可查。

 

4、手動(dòng)模式不是“想動(dòng)就動(dòng)”，互鎖不能省
新手以為手動(dòng)模式就是調(diào)試用的，所以按鈕按下就應(yīng)該動(dòng)作，這個(gè)想法很危險(xiǎn)。手動(dòng)模式可以比自動(dòng)模式靈活，但絕不能繞過安全和機(jī)構(gòu)互鎖。比如：
①氣缸A伸出前，氣缸B必須先退回；
②伺服移動(dòng)前，安全門必須關(guān)閉；
③夾爪松開前，要確認(rèn)產(chǎn)品不會(huì)掉落；
④電機(jī)反轉(zhuǎn)前，正轉(zhuǎn)輸出必須斷開；
⑤機(jī)構(gòu)回原點(diǎn)前，不能處在干涉位置。

手動(dòng)模式至少要保留三類條件：
第一類：安全條件
比如：急停；安全門；光柵；安全繼電器；安全PLC狀態(tài)。
這些條件不能因?yàn)楫?dāng)前是手動(dòng)模式就被繞過。

第二類：機(jī)構(gòu)互鎖
比如：頂升沒下降，橫移不能動(dòng)；壓緊沒松開，產(chǎn)品不能取走；夾爪未打開，下料機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作；伺服未到安全位，氣缸不能伸出。
這些都屬于機(jī)構(gòu)之間的互鎖關(guān)系。

第三類：邊界條件
比如：原點(diǎn)信號(hào)；到位信號(hào)；前后限位；伺服軟限位；運(yùn)動(dòng)范圍限制。

這些條件是為了防止機(jī)構(gòu)跑過頭、撞機(jī)構(gòu)、誤動(dòng)作。手動(dòng)不是無條件動(dòng)作。手動(dòng)是在安全允許范圍內(nèi)的單機(jī)構(gòu)控制。很多現(xiàn)場(chǎng)事故，不是自動(dòng)流程出問題，而是手動(dòng)調(diào)試時(shí)把設(shè)備狀態(tài)打亂了。

5、自動(dòng)模式要按步驟寫，不要堆一堆條件
PLC程序中自動(dòng)模式最怕寫成一大串條件。比如：?jiǎn)?dòng)按鈕按下；AND 氣缸A到位；AND 氣缸B退回；AND 伺服完成；AND 產(chǎn)品有料；AND 檢測(cè)OK……這種寫法設(shè)備可能也能跑，但有幾個(gè)問題：
①不好調(diào)試；
②不好查故障；
③不好顯示當(dāng)前狀態(tài)；
④不好加異常處理；
⑤后期改需求很麻煩。

非標(biāo)設(shè)備的自動(dòng)流程，建議用步序方式寫。比如：
Step 0：待機(jī)
Step 10：檢查初始狀態(tài)
Step 20：上料氣缸伸出
Step 30：等待上料到位
Step 40：夾緊產(chǎn)品
Step 50：伺服移動(dòng)到加工位
Step 60：執(zhí)行加工
Step 70：檢測(cè)結(jié)果
Step 80：下料
Step 90：循環(huán)完成
每一步只做一件事；每一步都要有：進(jìn)入條件；執(zhí)行動(dòng)作；完成條件；超時(shí)報(bào)警；異常處理。這樣設(shè)備卡在哪一步，觸摸屏上一顯示步號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)馬上就能判斷問題大概在哪里。

自動(dòng)模式不是條件堆得越多越安全。真正穩(wěn)定的自動(dòng)流程，是步驟清楚、狀態(tài)明確、異常可追蹤。

6、模式切換，是最容易出問題的地方
手動(dòng)和自動(dòng)分開寫以后，還有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：模式切換必須處理好。

很多設(shè)備出問題，不是在正常自動(dòng)循環(huán)時(shí)，而是在下面這些場(chǎng)景：
①自動(dòng)運(yùn)行中切手動(dòng)；
②手動(dòng)調(diào)整后切自動(dòng)；
③報(bào)警復(fù)位后繼續(xù)運(yùn)行；
④急停恢復(fù)后重新啟動(dòng)；
⑤暫停后直接繼續(xù)。

這些狀態(tài)交叉時(shí)，最容易暴露程序架構(gòu)問題：

第一種：自動(dòng)運(yùn)行中直接切手動(dòng)
設(shè)備自動(dòng)流程還停在某一步。 操作員切到手動(dòng)，把某個(gè)機(jī)構(gòu)移動(dòng)了；再切回自動(dòng)時(shí)，程序還以為設(shè)備狀態(tài)沒變。這時(shí)候下一步動(dòng)作就可能出問題。

第二種：手動(dòng)調(diào)整后直接切自動(dòng)
手動(dòng)狀態(tài)下，機(jī)構(gòu)位置可能已經(jīng)變了。如果不重新檢查初始狀態(tài)，自動(dòng)流程直接啟動(dòng)，很容易誤動(dòng)作。

第三種：報(bào)警復(fù)位后繼續(xù)原流程
有些報(bào)警發(fā)生后，設(shè)備狀態(tài)已經(jīng)不可信了。這時(shí)候只清報(bào)警，不重置步序，是很危險(xiǎn)的。

【干貨】正確的處理方式是：自動(dòng)運(yùn)行中，不允許隨便切手動(dòng)。要先停止自動(dòng)流程，確認(rèn)設(shè)備進(jìn)入安全狀態(tài)，再允許手動(dòng)操作；手動(dòng)切自動(dòng)時(shí)，也不能直接啟動(dòng)，必須重新檢查自動(dòng)啟動(dòng)條件：
①急停正常；
②安全門正常；
③沒有未清除報(bào)警；
④關(guān)鍵氣缸在初始位；
⑤伺服已經(jīng)回零；
⑥工件狀態(tài)明確；
⑦當(dāng)前步序回到待機(jī)位。
如果設(shè)備狀態(tài)不明確，就不要讓它進(jìn)入自動(dòng)。

7、現(xiàn)場(chǎng)案例：程序能跑，但狀態(tài)亂了
一臺(tái)壓裝設(shè)備在調(diào)試過程中暴露的問題：手動(dòng)畫面可以單獨(dú)控制壓緊氣缸，自動(dòng)流程里也會(huì)控制同一個(gè)氣缸。剛開始調(diào)試沒問題，手動(dòng)能壓緊。 自動(dòng)也能循環(huán)；但問題出在自動(dòng)暫停以后，操作員暫停設(shè)備，切到手動(dòng)，把夾緊氣缸松開，調(diào)整了一下產(chǎn)品位置，然后又切回自動(dòng)，直接點(diǎn)繼續(xù)；這時(shí)候PLC程序還停在“產(chǎn)品已夾緊”的步驟，程序默認(rèn)夾緊狀態(tài)仍然成立；下一步伺服直接移動(dòng)，但產(chǎn)品位置已經(jīng)變了，差點(diǎn)撞到機(jī)構(gòu)。

后來資深工程師做了三件事：
①手動(dòng)請(qǐng)求和自動(dòng)請(qǐng)求全部拆開；
②所有輸出統(tǒng)一經(jīng)過互鎖和狀態(tài)判斷；
③手動(dòng)切回自動(dòng)時(shí)，必須重新檢查初始狀態(tài)，不允許直接續(xù)跑。

問題才徹底解決。這個(gè)案例說明一件事：程序能跑，不代表架構(gòu)是安全的。

8、推薦一套清晰的PLC程序結(jié)構(gòu)
如果是非標(biāo)設(shè)備，昌暉儀表建議PLC程序至少按下面幾個(gè)模塊拆：
①輸入信號(hào)處理；
②安全狀態(tài)處理；
③報(bào)警處理；
④模式管理；
⑤手動(dòng)控制；
⑥自動(dòng)步序；
⑦機(jī)構(gòu)互鎖；
⑧輸出匯總；
⑨HMI數(shù)據(jù)交互；
⑩通訊與記錄。

其中最關(guān)鍵的是這三層：
①手動(dòng)控制層
手動(dòng)控制層負(fù)責(zé)單機(jī)構(gòu)動(dòng)作請(qǐng)求。比如：氣缸伸出請(qǐng)求；氣缸縮回請(qǐng)求；電機(jī)點(diǎn)動(dòng)請(qǐng)求；伺服回零請(qǐng)求。

②自動(dòng)步序?qū)?/span>
自動(dòng)步序?qū)迂?fù)責(zé)整機(jī)流程推進(jìn)。比如：當(dāng)前執(zhí)行到哪一步；這一步要做什么動(dòng)作；什么條件下進(jìn)入下一步；超時(shí)后報(bào)什么警。

③輸出匯總層
輸出匯總層負(fù)責(zé)統(tǒng)一處理最終輸出。也就是：手動(dòng)/自動(dòng)→動(dòng)作請(qǐng)求→安全互鎖→統(tǒng)一輸出

這個(gè)結(jié)構(gòu)看起來比直接寫輸出麻煩一點(diǎn)，但項(xiàng)目越復(fù)雜，越能體現(xiàn)價(jià)值。尤其是后期客戶改需求、現(xiàn)場(chǎng)加動(dòng)作、設(shè)備出現(xiàn)偶發(fā)故障時(shí)，結(jié)構(gòu)清楚的程序非常好查。

9、新手最容易犯的5個(gè)錯(cuò)誤
最后總結(jié)一下，PLC程序的手動(dòng)和自動(dòng)邏輯里，新手最容易犯這幾個(gè)錯(cuò)誤：

①手動(dòng)按鈕直接控制物理輸出點(diǎn)
短期方便，后期難查。

②自動(dòng)流程里到處寫同一個(gè)輸出
輸出來源不清楚，程序越改越亂。

③手動(dòng)模式不加安全互鎖
調(diào)試時(shí)看似方便，實(shí)際很容易留下安全隱患。

④自動(dòng)暫停后不處理當(dāng)前步序
設(shè)備狀態(tài)變了，程序狀態(tài)沒變，很容易誤動(dòng)作。

⑤手動(dòng)切自動(dòng)時(shí)不重新確認(rèn)設(shè)備狀態(tài)

這是現(xiàn)場(chǎng)非常常見的坑。這些錯(cuò)誤一開始不一定明顯，設(shè)備簡(jiǎn)單時(shí)，可能也能正常跑，但非標(biāo)設(shè)備一旦動(dòng)作多、工位多、狀態(tài)多，問題就會(huì)集中爆發(fā)。

10、寫在最后
PLC程序不是能動(dòng)就行，真正考驗(yàn)程序架構(gòu)的，不是正常自動(dòng)循環(huán)，而是各種異常狀態(tài)：手動(dòng)、自動(dòng)、暫停、繼續(xù)、報(bào)警、復(fù)位、急停、重新啟動(dòng)。程序架構(gòu)清楚，現(xiàn)場(chǎng)就好調(diào)。 架構(gòu)一開始混亂，后面每改一次需求，都是在埋雷。

這篇文章的核心，其實(shí)就四句話：手動(dòng)按機(jī)構(gòu)寫。自動(dòng)按流程寫。手動(dòng)和自動(dòng)只提請(qǐng)求，不直接搶輸出。最終輸出統(tǒng)一匯總，安全互鎖永遠(yuǎn)不能省。這套思路做好了，PLC程序不一定寫得花哨，但一定更穩(wěn)定、更好調(diào)，也更適合現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期維護(hù)。

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