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以下结合工业现场常见的设备控制场景（如自动上下料、包装机、机床辅助控制等），补充 6 个更贴近实际应用的 PLC 梯形图编程案例，包含具体逻辑设计思路、易错点及项目落地经验，适用于三菱、西门子等主流 PLC。

一、自动上下料机械手（传感器与步进电机联动）

场景：为数控机床自动上下料，流程为 “待机→检测料仓有料→机械手下降→抓取工件→上升→移动到机床→下降→释放→复位”。

I/O 分配（三菱 FX3U）：

• 输入：启动 X0、急停 X1、料仓有料 X2（光电）、机械手下降到位 X3（限位）、抓取确认 X4（压力传感器）、上升到位 X5、机床位 X6、释放确认 X7

• 输出：下降电磁阀 Y0、上升电磁阀 Y1、抓取电磁阀 Y2、步进电机脉冲 Y3、方向 Y4、报警灯 Y5

核心梯形图逻辑（状态机设计）：

ladder

// 状态初始化（M0=待机，M1~M8对应各步骤）
LD    M8002          // 上电初始化
SET   M0             // 初始状态：待机

// 待机→下降（条件：启动+有料）
LD    M0
AND   X0             // 启动
AND   X2             // 料仓有料
SET   M1             // 进入下降状态
RST   M0

// 下降→抓取（到位后触发）
LD    M1
AND   X3             // 下降到位
OUT   Y2             // 抓取电磁阀动作
SET   M2             // 进入抓取状态
RST   M1

// 抓取→上升（确认抓取后）
LD    M2
AND   X4             // 抓取确认（压力达标）
OUT   Y1             // 上升电磁阀
SET   M3
RST   M2

// 后续步骤（上升到位→移动到机床→下降→释放→复位）逻辑类似，均通过状态位M4~M8连锁
// 急停处理（任意状态触发急停，复位所有输出）
LD    X1
RST   M0             // 复位所有状态
RST   Y0
RST   Y1
// ... 复位其他输出
SET   Y5             // 报警灯亮

项目经验：

1. 状态机优势：用中间继电器 M0~M8 划分动作步骤，前一步未完成则无法进入下一步（如未抓取确认，机械手不会上升），避免动作混乱。

2. 传感器冗余：抓取确认同时用 “下降到位 X3” 和 “压力传感器 X4”，防止因单一传感器故障导致漏抓。

3. 步进电机控制：脉冲输出 Y3 需配合 PLS 指令（三菱）或运动控制块（西门子），方向 Y4 提前 10ms 输出，避免丢步。

二、全自动包装机（定时与计数闭环控制）

场景：零食包装机，流程为 “送膜→封口（2 秒）→切刀动作→计数，每包 10 个产品，满 100 包停机报警”。

I/O 分配（西门子 S7-1200）：

• 输入：启动 X0、产品到位 X1（光电）、膜用完 X2（光电）、复位 X3

• 输出：送膜电机 Y0、封口加热 Y1、切刀 Y2、满包报警 Y3

• 定时器：T0（封口延时 2 秒）

• 计数器：C0（产品计数，每包 10 个）、C1（总包装计数，100 包）

核心逻辑：

ladder

// 启动与送膜（膜未用完时）
LD    X0
AN    X2             // 膜未用完
AN    C1             // 未满100包
LPS                  // 分支开始
=     Y0             // 送膜电机运行
LPP
EU                   // 上升沿触发产品计数准备
=     M0

// 产品计数（每10个触发包装）
LD    M0
AND   X1             // 产品到位
CTU   C0, 10         // 计满10个
LD    C0             // 计数到10
=     M1             // 触发包装动作

// 包装动作（封口→切刀）
LD    M1
=     Y1             // 封口加热
TON   T0, 2000       // 延时2秒（2000ms）
LD    T0
=     Y2             // 切刀动作（0.5秒后复位）
TON   T1, 500
LD    T1
R     C0             // 复位产品计数
R     M1             // 复位包装触发
CTU   C1, 100        // 总包装计数+1

// 满100包停机报警
LD    C1
=     Y3             // 报警
R     Y0             // 停止送膜

项目经验：

1. 计数边沿触发：用 EU（上升沿）确保每个产品只计数 1 次，避免光电传感器持续导通导致多计数。

2. 异常处理：膜用完 X2 触发时，立即停止送膜并报警，同时复位 C0（避免半包产品残留）。

3. 动作时序：切刀动作需在封口完成后执行（T0 延时），且切刀动作时间（T1=500ms）需短于送膜周期，防止包装错位。

三、机床冷却系统（液位与温度联锁控制）

场景：数控机床冷却泵，要求 “液位低于下限或温度超上限时，停止冷却泵并报警；液位恢复后需手动复位”。

I/O 分配（三菱 FX5U）：

• 输入：冷却泵启动 X0、液位下限 X1（常闭，液位低时断开）、温度上限 X2（常闭，超温时断开）、复位 X3

• 输出：冷却泵 Y0、报警灯 Y1

• 中间继电器：M0（故障锁定）

核心逻辑：

ladder

// 启动与运行（无故障时）
LD    X0
AN    M0             // 无故障锁定
AN    X1             // 液位正常（X1常闭导通）
AN    X2             // 温度正常
=     Y0             // 冷却泵运行

// 故障检测与锁定（液位低或超温）
LD    X1             // 液位低于下限（X1断开→常闭触点导通）
OR    X2             // 温度超上限
S     M0, 1          // 置位故障锁定（保持报警）

// 报警与停机
LD    M0
=     Y1             // 报警灯亮
R     Y0             // 停止冷却泵

// 故障复位（需液位和温度恢复正常后）
LD    X3
AN    X1             // 液位已恢复
AN    X2             // 温度已恢复
R     M0, 1          // 复位故障锁定

项目经验：

1. 故障锁定必要性：用 M0 锁定故障状态，即使液位 / 温度短暂恢复，也需手动复位，防止设备频繁启停。

2. 传感器类型选择：液位下限 X1 用常闭触点（故障时断开→程序中触发报警），避免传感器断线时误判为 “正常”（断线 = 常闭触点断开，触发报警）。

四、立体车库自动存取车（位置闭环与互锁）

场景：小型立体车库，存车流程 “入口检测有车→升到位→横移到空位→降到位；取车流程相反，且同一时间只能执行一个动作”。

I/O 分配（西门子 S7-1200）：

• 输入：存车 X0、取车 X1、入口有车 X2、升到位 X3、降到位 X4、空位检测 X5、急停 X6

• 输出：上升 Y0、下降 Y1、横移 Y2、入口指示灯 Y3（禁止同时进车）

核心逻辑（互锁关键）：

ladder

// 存车与取车互锁（同一时间只能一个动作）
LD    X0
AN    M1             // 取车状态未激活
=     M0             // 存车状态激活
LD    X1
AN    M0             // 存车状态未激活
=     M1             // 取车状态激活

// 存车流程
LD    M0
AND   X2             // 入口有车
AND   X5             // 有空位
=     Y0             // 上升
LD    X3             // 升到位
=     Y2             // 横移到空位
// ... 后续下降逻辑（略）

// 入口禁止逻辑（动作执行时，禁止进车）
LD    M0
OR    M1             // 存车或取车中
=     Y3             // 入口指示灯亮（禁止进车）

// 急停与复位
LD    X6
R     M0
R     M1             // 复位所有动作状态

项目经验：

1. 动作互锁：用 M0（存车）和 M1（取车）实现互锁，避免 “升 / 降”“横移” 同时动作导致机械碰撞。

2. 位置确认：每个动作（上升、横移）必须有到位信号（X3、X5），否则停止并报警，防止过行程。

五、消毒设备（时间序列控制）

场景：医疗器械消毒机，流程 “关门→抽真空（30 秒）→加热消毒（5 分钟）→通风（2 分钟）→完成”，中途开门立即停止。

I/O 分配（三菱 FX3U）：

• 输入：关门到位 X0（常闭，门开时断开）、启动 X1、急停 X2

• 输出：抽真空阀 Y0、加热管 Y1、通风扇 Y2、完成指示灯 Y3

• 定时器：T0（抽真空 30 秒）、T1（消毒 5 分钟 = 300 秒）、T2（通风 2 分钟 = 120 秒）

核心逻辑（时序与安全联锁）：

ladder

// 启动条件：门已关+无急停
LD    X1
AND   X0             // 关门到位（X0常闭导通）
AND   X2             // 急停正常
SET   M0             // 启动标志

// 抽真空阶段（M0=ON且未完成）
LD    M0
AN    T0
OUT   Y0             // 抽真空阀
TON   T0, 300        // 30秒（100ms时基，K300=30秒）

// 消毒阶段（抽真空完成后）
LD    T0
AN    T1
OUT   Y1             // 加热消毒
TON   T1, 3000       // 5分钟（K3000=300秒）

// 通风阶段（消毒完成后）
LD    T1
AN    T2
OUT   Y2             // 通风扇
TON   T2, 1200       // 2分钟（K1200=120秒）

项目经验：

1. 时序连贯性：用定时器串联（T0 完成→T1 启动）确保流程按顺序执行，前一步未完成则无法进入下一步。

2. 安全联锁：门状态 X0（常闭）串联在所有输出回路，门打开时立即切断加热、抽真空等危险动作，符合安全规范

通用编程与项目落地经验

1. 逻辑 “模块化”：将复杂流程拆分为 “启动模块”“动作模块”“报警模块”，每个模块用中间继电器隔离，方便单独调试。

2. “先模拟后接线”：用 PLC 仿真软件（如三菱 GX Works3 的仿真功能）先测试逻辑，确认无误后再接线，减少现场调试时间。

3. 冗余设计：关键动作（如抓取、定位）增加 “超时检测”（如 3 秒未到位则报警），避免设备卡死。

4. 文档规范：输出 “IO 分配表”“动作时序图”“故障代码表”，方便后期维护人员快速排查问题（如 Y0 无输出时，先查 X0 是否闭合、M0 是否激活）。

这些案例的核心是 “用触点串联实现条件判断，用线圈 / 定时器 / 计数器控制状态转换”，同时结合现场设备的机械特性（如动作时间、安全要求）设计逻辑，确保 “程序可靠、调试高效、维护方便”。