功能块完整参考手册

功能块 (Function Block, FB) 是 IEC 61131-3 标准中最核心的编程单元。与函数不同，功能块有内部状态——每次调用时输出不仅取决于当前输入，还取决于内部保存的历史数据。

对比	函数 (FUNCTION)	功能块 (FUNCTION_BLOCK)
状态记忆	无（每次调用独立）	有（内部 VAR 跨周期保持）
输出方式	函数名直接返回	通过 VAR_OUTPUT 返回
实例化	直接调用	必须先声明实例
典型场景	数学计算、类型转换	定时器、计数器、状态机、PID

> 温馨提示：使用功能块前，必须先声明实例（VAR ... END_VAR），然后在程序体中调用。忘记声明实例是最常见的编译错误。

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一、定时器 (Timer) — 3 种

定时器是 PLC 编程中最常用的功能块，分为 TON（接通延时）、TOF（断开延时）、TP（脉冲）三种。

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1.1 TON — 接通延时定时器

功能描述：输入 IN 变为 TRUE 后开始计时，经过 PT 设定的延时时间后，输出 Q 变为 TRUE。如果 IN 在延时期间变回 FALSE，计时器复位。

参数表：

参数	类型	方向	说明
IN	BOOL	输入	启动计时（上升沿启动，下降沿复位）
PT	TIME	输入	预设延时时间
Q	BOOL	输出	延时到达后为 TRUE
ET	TIME	输出	已经过时间（IN=FALSE 时复位为 0）

时序图：

IN      ┌─────┐              ┌─────
        │     │              │
        └─────┘              └─────
PT      │<── 3s ──>│
Q                      ┌───────────
                       │
                       └───────────
ET                  ████████████████→

SCL 示例：

// 声明
VAR
    tonDelay : TON;
    bStart   : BOOL;     // 启动信号
    bReady   : BOOL;     // 就绪输出
    elapse   : TIME;     // 已过时间
END_VAR

// 调用
tonDelay(IN := bStart, PT := T#3s);
bReady := tonDelay.Q;
elapse := tonDelay.ET;

实际应用：电机启动防冲击

PROGRAM ConveyorStart
VAR
    tonMotorDelay : TON;           // 电机启动延时
    bStartBtn     : BOOL AT %IX0.0;
    bMotorRun     : BOOL AT %QX0.0;
END_VAR

// 按下启动按钮后，电机延迟 5 秒启动
// 防止同时启动多台电机造成电网冲击
tonMotorDelay(IN := bStartBtn, PT := T#5s);
bMotorRun := tonMotorDelay.Q;
END_PROGRAM

注意事项：

• IN 的保持时间必须 >= PT，否则 Q 永远不会为 TRUE
• 扫描周期必须小于 PT，否则精度不够
• 高精度定时请使用周期中断 OB（如 OB30），不要放在 OB1

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1.2 TOF — 断开延时定时器

功能描述：输入 IN 变为 FALSE 后，输出 Q 保持 TRUE 持续 PT 时间，然后变为 FALSE。如果 IN 在延时期间变回 TRUE，计时器复位。

参数表：

参数	类型	方向	说明
IN	BOOL	输入	触发输入（下降沿启动计时）
PT	TIME	输入	断开延时时间
Q	BOOL	输出	IN=TRUE 时立即为 TRUE；IN=FALSE 后保持 PT 时间
ET	TIME	输出	已经过时间

时序图：

IN      ┌──────────────────────┐         ┌─────
        │                      │         │
        └──────────────────────┘         └─────
PT                              │<──5s──>│
Q       ┌──────────────────────────────┐
        │                              │
        └──────────────────────────────┘
ET                               ████████████→

SCL 示例：

VAR
    tofMotor : TOF;
    bMotorRun : BOOL;
    bCoolantOn : BOOL;
END_VAR

// 电机停止后，冷却液继续运行 5 秒
tofMotor(IN := bMotorRun, PT := T#5s);
bCoolantOn := tofMotor.Q;

实际应用：传送带停止后吹气清理

PROGRAM BlowOff
VAR
    tofAirBlow : TOF;
    bConveyorRun : BOOL AT %IX0.0;
    bAirValve : BOOL AT %QX0.0;
END_VAR

// 传送带停止后，吹气阀继续打开 3 秒
// 清理传送带上的残留碎屑
tofAirBlow(IN := bConveyorRun, PT := T#3s);
bAirValve := tofAirBlow.Q;
END_PROGRAM

注意事项：

• TOF 在 IN 为 TRUE 时 Q 立即为 TRUE，容易被误认为"一直输出"
• 常用于"停机后保留"场景：冷却风扇、后吹气、尾料处理

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1.3 TP — 脉冲定时器

功能描述：输入 IN 的上升沿触发一个固定宽度 PT 的脉冲输出。脉冲期间，后续的上升沿被忽略。

参数表：

参数	类型	方向	说明
IN	BOOL	输入	触发输入（上升沿启动脉冲）
PT	TIME	输入	脉冲宽度
Q	BOOL	输出	脉冲输出（宽度 = PT）
ET	TIME	输出	已经过时间

时序图：

IN      ┌─┐         ┌─┐
        │ │         │ │
        └─┘         └─┘
PT            │<200ms>│
Q             ┌──────┐     ┌──────┐
              │      │     │      │
              └──────┘     └──────┘
ET          ████████████→

SCL 示例：

VAR
    tpPulse : TP;
    bTrigger : BOOL;
    bBuzzer : BOOL;
END_VAR

// 触发时蜂鸣器响 200ms
tpPulse(IN := bTrigger, PT := T#200ms);
bBuzzer := tpPulse.Q;

实际应用：按钮按下生成单次脉冲

PROGRAM PulseGen
VAR
    tpBtnPulse : TP;
    bButton    : BOOL AT %IX0.0;
    bShot      : BOOL AT %QX0.0;  // 单次喷射
END_VAR

// 按钮按下 -> 喷射阀打开 500ms
// 即使按钮一直按着，也只喷一次
tpBtnPulse(IN := bButton, PT := T#500ms);
bShot := tpPulse.Q;
END_PROGRAM

注意事项：

• TP 的脉冲宽度不随输入长度变化——输入只负责触发
• 正在脉冲中时，新触发不生效（非重触发）
• 如果需要"可重触发脉冲"，请用 TON + R_TRIG 组合

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二、计数器 (Counter) — 3 种

计数器用于统计脉冲数量，分为 CTU（递增）、CTD（递减）、CTUD（双向）三种。

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2.1 CTU — 递增计数器

功能描述：每个 CU 上升沿计数值 CV 加 1。CV >= PV 时输出 Q 为 TRUE。R 为 TRUE 时 CV 清零。

参数表：

参数	类型	方向	说明
CU	BOOL	输入	计数脉冲输入（上升沿触发）
R	BOOL	输入	复位（CV=0, Q=FALSE）
PV	INT	输入	预设值
Q	BOOL	输出	CV >= PV 时为 TRUE
CV	INT	输出	当前计数值（0 到 32767）

SCL 示例：

VAR
    ctuParts : CTU;
    bSensor  : BOOL;
    bReset   : BOOL;
    bDone    : BOOL;
    iCount   : INT;
END_VAR

ctuParts(CU := bSensor, R := bReset, PV := 100);
bDone := ctuParts.Q;
iCount := ctuParts.CV;

实际应用：产品批次计数

PROGRAM BatchCount
VAR
    ctBatch     : CTU;           // 批次计数器
    bSensorIn   : BOOL AT %IX0.0;  // 入口传感器
    bResetBatch : BOOL AT %IX0.1;  // 批次复位按钮
    bFullSignal : BOOL AT %QX0.0;  // 满箱信号
END_VAR

// 每箱 50 个，满箱后输出信号
ctBatch(CU := bSensorIn, R := bResetBatch, PV := 50);
bFullSignal := ctBatch.Q;
END_PROGRAM

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2.2 CTD — 递减计数器

功能描述：每个 CD 上升沿计数值 CV 减 1。CV <= 0 时输出 Q 为 TRUE。LD 为 TRUE 时 CV 加载为 PV 值。

参数表：

参数	类型	方向	说明
CD	BOOL	输入	计数脉冲输入（上升沿触发）
LD	BOOL	输入	加载预设值（CV = PV）
PV	INT	输入	预设值
Q	BOOL	输出	CV <= 0 时为 TRUE
CV	INT	输出	当前计数值

SCL 示例：

VAR
    ctdRemain : CTD;
    bSensor   : BOOL;
    bLoad     : BOOL;
    bEmpty    : BOOL;
END_VAR

ctdRemain(CD := bSensor, LD := bLoad, PV := 50);
bEmpty := ctdRemain.Q;

实际应用：物料余量监控

PROGRAM MaterialMonitor
VAR
    ctdMaterial : CTD;
    bTakeOne    : BOOL AT %IX0.0;  // 取料传感器
    bLoadNew    : BOOL AT %IX0.1;  // 上料按钮
    bEmptyAlarm : BOOL AT %QX0.0;  // 缺料报警
END_VAR

// 初始 100 个，每取一个减 1，<=0 报警
ctdMaterial(CD := bTakeOne, LD := bLoadNew, PV := 100);
bEmptyAlarm := ctdMaterial.Q;
END_PROGRAM

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2.3 CTUD — 双向计数器

功能描述：同时支持递增和递减。CU 上升沿增 1，CD 上升沿减 1。CV >= PV 时 QU 为 TRUE；CV <= 0 时 QD 为 TRUE。

参数表：

参数	类型	方向	说明
CU	BOOL	输入	递增脉冲（上升沿）
CD	BOOL	输入	递减脉冲（上升沿）
R	BOOL	输入	复位（CV=0, QU=FALSE, QD=FALSE）
LD	BOOL	输入	加载预设值（CV = PV）
PV	INT	输入	预设值
QU	BOOL	输出	CV >= PV 时 TRUE（上溢出）
QD	BOOL	输出	CV <= 0 时 TRUE（下溢出）
CV	INT	输出	当前计数值

SCL 示例：

VAR
    ctudStock : CTUD;
    bItemIn   : BOOL;
    bItemOut  : BOOL;
    bReset    : BOOL;
    bLoad     : BOOL;
    bOverflow : BOOL;
    bUnderflow : BOOL;
    iCurrent  : INT;
END_VAR

ctudStock(CU := bItemIn, CD := bItemOut, R := bReset, LD := bLoad, PV := 200);
bOverflow := ctudStock.QU;
bUnderflow := ctudStock.QD;
iCurrent := ctudStock.CV;

实际应用：仓库库存管理

PROGRAM StockManager
VAR
    ctudStock   : CTUD;
    bInSensor   : BOOL AT %IX0.0;  // 入库传感器
    bOutSensor  : BOOL AT %IX0.1;  // 出库传感器
    bResetStock : BOOL AT %IX0.2;  // 盘点复位
    bFullWarn   : BOOL AT %QX0.0;  // 满仓预警
    bEmptyWarn  : BOOL AT %QX0.1;  // 空仓预警
    iStockLevel : INT;             // 当前库存量
END_VAR

// 仓库容量 200 箱，双向计数
ctudStock(CU := bInSensor, CD := bOutSensor,
          R := bResetStock, PV := 200);
iStockLevel := ctudStock.CV;
bFullWarn := ctudStock.QU;    // 满仓
bEmptyWarn := ctudStock.QD;   // 空仓
END_PROGRAM

注意事项：

• CTU/CTD 默认是 INT 类型，范围 0~32767
• 需要更大范围时用 CTU_DINT / CTUD_DINT（32 位）
• CU 和 CD 在同周期内同时触发 → 值保持不变（先增后减）
• 高频计数请用高速计数器模块（HSC），软件计数器受扫描周期限制

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三、边沿检测 (Edge Detection) — 2 种

边沿检测用于捕获信号的变化瞬间，输出保持一个扫描周期。

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3.1 R_TRIG — 上升沿检测

功能描述：检测输入 CLK 从 FALSE 到 TRUE 的变化，输出 Q 保持一个扫描周期为 TRUE。

参数表：

参数	类型	方向	说明
CLK	BOOL	输入	被检测信号
Q	BOOL	输出	检测到上升沿时 TRUE（一个周期）

时序图：

CLK ──────┐     ┌─────┐     ┌─────
           │     │     │     │
           └─────┘     └─────┘
Q          ┌─┐   ┌─┐   ┌─┐
           │ │   │ │   │ │
           └─┘   └─┘   └─┘

SCL 示例：

VAR
    rtSensor : R_TRIG;
    bInput   : BOOL;
    iCount   : INT;
END_VAR

rtSensor(CLK := bInput);
IF rtSensor.Q THEN
    iCount := iCount + 1;  // 仅在上升沿计数一次
END_IF;

实际应用：按钮单次触发

PROGRAM ButtonControl
VAR
    rtStart : R_TRIG;
    rtStop  : R_TRIG;
    bStartBtn : BOOL AT %IX0.0;
    bStopBtn  : BOOL AT %IX0.1;
    bRunning  : BOOL AT %QX0.0;
END_VAR

// 用 R_TRIG 确保"按一次只触发一次"
rtStart(CLK := bStartBtn);
rtStop(CLK := bStopBtn);

IF rtStart.Q THEN
    bRunning := TRUE;
END_IF;
IF rtStop.Q THEN
    bRunning := FALSE;
END_IF;
END_PROGRAM

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3.2 F_TRIG — 下降沿检测

功能描述：检测输入 CLK 从 TRUE 到 FALSE 的变化，输出 Q 保持一个扫描周期为 TRUE。

参数表：

参数	类型	方向	说明
CLK	BOOL	输入	被检测信号
Q	BOOL	输出	检测到下降沿时 TRUE（一个周期）

时序图：

CLK     ┌─────┐     ┌─────┐
        │     │     │     │
        └─────┘     └─────┘
Q               ┌─┐       ┌─┐
                │ │       │ │
                └─┘       └─┘

SCL 示例：

VAR
    ftButton : F_TRIG;
    bInput   : BOOL;
    bToggle  : BOOL;
END_VAR

ftButton(CLK := bInput);
IF ftButton.Q THEN
    bToggle := NOT bToggle;  // 按钮释放时切换
END_IF;

R_TRIG 与 F_TRIG 对比：

特性	R_TRIG	F_TRIG
触发条件	FALSE → TRUE	TRUE → FALSE
输出 Q 宽度	1 个扫描周期	1 个扫描周期
典型场景	按钮按下、传感器检测	按钮释放、限位解除

注意事项：

• 边沿检测输出的 Q 只有一个扫描周期，必须在当周期使用
• 如果信号变化速度快于扫描周期，边沿会被漏掉
• 高速信号（> 1kHz）请使用硬件中断或高速计数器模块

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四、触发器 (Flip-Flop) — 2 种

触发器用于实现"锁存"功能，区别在于 SET 和 RESET 同时有效时谁优先。

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4.1 SR — 置位优先触发器

功能描述：SET1 为 TRUE 时输出 Q1 置位为 TRUE。RESET 为 TRUE 时 Q1 复位为 FALSE。两者同时为 TRUE 时，置位优先（Q1 = TRUE）。

参数表：

参数	类型	方向	说明
SET1	BOOL	输入	置位输入
RESET	BOOL	输入	复位输入
Q1	BOOL	输出	输出状态

真值表：

SET1	RESET	Q1（当前）	Q1（下一周期）
0	0	—	不变
0	1	—	0
1	0	—	1
1	1	—	1（置位优先）

SCL 示例：

VAR
    srLatch : SR;
    bSet    : BOOL;
    bReset  : BOOL;
    bOut    : BOOL;
END_VAR

srLatch(SET1 := bSet, RESET := bReset);
bOut := srLatch.Q1;
// SET1 和 RESET 同时为 TRUE 时，Q1 = TRUE（置位优先）

实际应用：启动/停止电机（置位优先）

PROGRAM MotorControl
VAR
    srMotor : SR;
    bStart  : BOOL AT %IX0.0;
    bStop   : BOOL AT %IX0.1;
    bRun    : BOOL AT %QX0.0;
END_VAR

// 置位优先：启动信号优先级高于停止
// 适合启停按钮在同一位置，持续按启动无法停止的场景
srMotor(SET1 := bStart, RESET := bStop);
bRun := srMotor.Q1;
END_PROGRAM

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4.2 RS — 复位优先触发器

功能描述：SET 为 TRUE 时输出 Q1 置位为 TRUE。RESET1 为 TRUE 时 Q1 复位为 FALSE。两者同时为 TRUE 时，复位优先（Q1 = FALSE）。

参数表：

参数	类型	方向	说明
SET	BOOL	输入	置位输入
RESET1	BOOL	输入	复位输入
Q1	BOOL	输出	输出状态

真值表：

SET	RESET1	Q1（当前）	Q1（下一周期）
0	0	—	不变
0	1	—	0
1	0	—	1
1	1	—	0（复位优先）

SCL 示例：

VAR
    rsLatch : RS;
    bSet    : BOOL;
    bReset  : BOOL;
    bOut    : BOOL;
END_VAR

rsLatch(SET := bSet, RESET1 := bReset);
bOut := rsLatch.Q1;
// SET 和 RESET1 同时为 TRUE 时，Q1 = FALSE（复位优先）

实际应用：急停场景（复位优先）

PROGRAM SafetyLatch
VAR
    rsSafety : RS;
    bRunOk   : BOOL AT %IX0.0;  // 运行正常
    bEstop   : BOOL AT %IX0.1;  // 急停按钮（常闭触点）
    bPowerOn : BOOL AT %QX0.0;  // 主电源输出
END_VAR

// 复位优先：急停信号优先级最高
// 即使运行正常和急停同时触发，也以安全为准
rsSafety(SET := bRunOk, RESET1 := NOT bEstop);
bPowerOn := rsSafety.Q1;
END_PROGRAM

SR 与 RS 选型原则：

场景	推荐	理由
安全关键系统	RS（复位优先）	故障时默认复位到安全状态
工艺保持场景	SR（置位优先）	启动信号优先于停止信号
急停逻辑	RS（复位优先）	急停信号优先级最高
电机正反转互锁	两者皆可 + 外部互锁	硬件互锁比软件更可靠

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五、标准库功能块 (Standard Library FB)

标准库提供了大量工业控制常用的功能块，涵盖连续控制、信号处理、数据转换、逻辑运算等。

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5.1 PID — PID 控制器

功能描述：比例-积分-微分控制器，广泛应用于温度、压力、流量、速度等闭环控制。支持自动整定。

参数表：

参数	类型	方向	说明
SETPOINT	REAL	输入	目标值
ACTUAL	REAL	输入	实际值（反馈）
KP	REAL	输入	比例增益
TI	REAL	输入	积分时间（秒，0=禁用积分）
TD	REAL	输入	微分时间（秒，0=禁用微分）
CYCLE	TIME	输入	采样周期
MANUAL	BOOL	输入	TRUE=手动模式
MANUAL_VALUE	REAL	输入	手动模式输出值
RESET	BOOL	输入	复位积分项
OUTPUT	REAL	输出	控制输出
LIMIT_H	REAL	输入	输出上限
LIMIT_L	REAL	输入	输出下限
INTEGRAL	REAL	输出	当前积分项值（调试用）

SCL 示例：

VAR
    pidTemp : PID;
    rSetpoint : REAL := 100.0;   // 目标温度 100°C
    rActual   : REAL;            // 实际温度（来自传感器）
    rOutput   : REAL;            // 控制输出（0~100%）
END_VAR

// 在周期中断 OB 中调用（如 OB30，每 100ms）
pidTemp(SETPOINT := rSetpoint, ACTUAL := rActual,
        KP := 2.5, TI := 10.0, TD := 0.5, CYCLE := T#100ms,
        LIMIT_H := 100.0, LIMIT_L := 0.0);
rOutput := pidTemp.OUTPUT;

实际应用：恒温控制

PROGRAM TempControl
VAR
    pidHeater : PID;
    rTarget   : REAL := 150.0;   // 目标温度 150°C
    rTemp     : REAL;            // 热电偶反馈
    rHeat     : REAL;            // 加热器输出 0~100%
    bRun      : BOOL AT %IX0.0;
END_VAR

// PID 恒温控制
IF bRun THEN
    pidHeater(SETPOINT := rTarget, ACTUAL := rTemp,
              KP := 3.0, TI := 8.0, TD := 0.0, CYCLE := T#200ms,
              LIMIT_H := 100.0, LIMIT_L := 0.0);
    rHeat := pidHeater.OUTPUT;
ELSE
    rHeat := 0.0;
END_IF;
END_PROGRAM

注意事项：

• PID 必须在固定周期的中断 OB 中调用，不要在 OB1 中调用
• 积分饱和（windup）是常见问题，务必设置输出限幅
• TI=0 禁用积分 -> 变成 PD 控制器
• TD=0 禁用微分 -> 变成 PI 控制器（工业中最常用）
• 微分对噪声敏感，传感器信号不干净时建议禁用微分

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5.2 INTEGRAL — 积分器

功能描述：对输入信号进行时间积分，输出累积值。常用于流量累计、速度位置转换。

参数表：

参数	类型	方向	说明
X	REAL	输入	被积信号
CYCLE	TIME	输入	积分周期
RESET	BOOL	输入	复位输出为 0
Y	REAL	输出	积分结果
OVERFLOW	BOOL	输出	溢出标志

SCL 示例：

VAR
    intFlow : INTEGRAL;
    rFlow   : REAL;       // 瞬时流量 L/min
    rTotal  : REAL;       // 累计流量 L
END_VAR

// 流量累计
intFlow(X := rFlow, CYCLE := T#100ms);
rTotal := intFlow.Y;

注意事项：

• 积分周期必须和调用周期一致
• 输出饱和后 OVERFLOW 为 TRUE，需要定期复位

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5.3 DERIVATIVE — 微分器

功能描述：对输入信号进行微分运算，输出变化率。常用于速度计算、趋势检测。

参数表：

参数	类型	方向	说明
X	REAL	输入	被微信号
CYCLE	TIME	输入	微分周期
Y	REAL	输出	微分结果（变化率）

SCL 示例：

VAR
    derSpeed : DERIVATIVE;
    rPos     : REAL;       // 位置 mm
    rSpeed   : REAL;       // 速度 mm/s
END_VAR

// 位置 -> 速度转换
derSpeed(X := rPos, CYCLE := T#50ms);
rSpeed := derSpeed.Y;

注意事项：

• 微分对噪声非常敏感，输入信号建议先滤波
• 信号突变时会产生尖峰，必要时加限幅

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5.4 HYSTERESIS — 滞回比较器

功能描述：带滞回区间的比较器，防止信号在阈值附近来回抖动。

参数表：

参数	类型	方向	说明
X	REAL	输入	输入信号
ON_POINT	REAL	输入	开启阈值
OFF_POINT	REAL	输入	关闭阈值（必须 < ON_POINT）
Q	BOOL	输出	比较结果

时序图：

X
↑
│ ON_POINT ──┐ ┌─────── 开启
│            │ │
│ OFF_POINT ─┘ └─────── 关闭
│
└──────────────────────────────→
Q     ┌──────────────┐
      │              │
      └──────────────┘
           ↑  ↑
         开启 关闭

SCL 示例：

VAR
    hysLevel : HYSTERESIS;
    rLevel   : REAL;       // 液位 mm
    bPumpOn  : BOOL;       // 水泵控制
END_VAR

// 液位控制：液位低于 200mm 启动泵，高于 500mm 停止
hysLevel(X := rLevel, ON_POINT := 500.0, OFF_POINT := 200.0);
bPumpOn := hysLevel.Q;

注意事项：

• ON_POINT 必须大于 OFF_POINT，否则行为异常
• 滞回宽度 = ON_POINT - OFF_POINT，越宽抗抖动越好，但控制精度越低

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5.5 SCALING — 模拟量标定

功能描述：将原始模拟量值（如 027648）线性映射到工程值（如 0100.0）。

参数表：

参数	类型	方向	说明
X	REAL	输入	原始输入值
X_LOW	REAL	输入	输入下限
X_HIGH	REAL	输入	输入上限
Y_LOW	REAL	输入	输出下限
Y_HIGH	REAL	输入	输出上限
Y	REAL	输出	标定后的工程值

SCL 示例：

VAR
    scaleTemp : SCALING;
    rRaw      : REAL;        // 原始 ADC 值 0~27648
    rTemp     : REAL;        // 温度 -40~150°C
END_VAR

// 4-20mA 温度传感器标定
scaleTemp(X := rRaw, X_LOW := 0.0, X_HIGH := 27648.0,
          Y_LOW := -40.0, Y_HIGH := 150.0);
rTemp := scaleTemp.Y;

计算公式：Y = Y_LOW + (X - X_LOW) * (Y_HIGH - Y_LOW) / (X_HIGH - X_LOW)

注意事项：

• 断线检测：如果原始值低于有效范围下限（如 4mA 对应 5530），应报传感器故障
• 电气零点和信号零点不同，注意区分

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5.6 LIMIT — 限幅器

功能描述：将输入信号限制在指定范围内，超出则钳位到边界值。

参数表：

参数	类型	方向	说明
X	REAL	输入	输入信号
H	REAL	输入	上限
L	REAL	输入	下限
Y	REAL	输出	限幅后的输出
QH	BOOL	输出	超出上限标志
QL	BOOL	输出	超出下限标志

SCL 示例：

VAR
    limitSpeed : LIMIT;
    rSpeedCmd  : REAL;        // 速度指令
    rSpeedOut  : REAL;        // 限幅后速度
    bOverSpeed : BOOL;        // 超速标志
END_VAR

// 速度限幅 0~3000 RPM
limitSpeed(X := rSpeedCmd, H := 3000.0, L := 0.0);
rSpeedOut := limitSpeed.Y;
bOverSpeed := limitSpeed.QH;

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5.7 DEADBAND — 死区滤波器

功能描述：在零附近设置一个不敏感区间，消除噪声引起的微小幅值波动。

参数表：

参数	类型	方向	说明
X	REAL	输入	输入信号
BAND	REAL	输入	死区宽度（对称）
Y	REAL	输出	滤波后输出

SCL 示例：

VAR
    dbLevel : DEADBAND;
    rLevel  : REAL;        // 液位信号
    rFiltered : REAL;      // 滤波后
END_VAR

// 死区 ±0.5mm，消除液面波动
dbLevel(X := rLevel, BAND := 0.5);
rFiltered := dbLevel.Y;

原理：|X| < BAND 时输出 0，否则输出 X - sign(X) * BAND

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5.8 RAMP — 斜坡发生器

功能描述：使输出平滑地从当前值变化到目标值，防止突变。

参数表：

参数	类型	方向	说明
ENABLE	BOOL	输入	使能斜坡
TARGET	REAL	输入	目标值
RISE_TIME	TIME	输入	上升时间（从 0 到 100%）
FALL_TIME	TIME	输入	下降时间（从 100% 到 0）
Y	REAL	输出	当前斜坡输出
BUSY	BOOL	输出	斜坡进行中
DONE	BOOL	输出	斜坡完成

时序图：

TARGET ─┐
         │
         │    ┌───────
         │   ╱
         │  ╱
         │ ╱
         │╱
         └──────────────────────→
Y        ┌───┐
         │   ╲
         │    ╲
         │     ╲
         │      └───────────────→
         ↑ RISE_TIME ↑ FALL_TIME

SCL 示例：

VAR
    rampSpeed : RAMP;
    rTargetSpeed : REAL := 1500.0;  // 目标速度
    rCurrentSpeed : REAL;            // 当前速度
END_VAR

// 速度斜坡：加速 5 秒，减速 3 秒
rampSpeed(ENABLE := TRUE, TARGET := rTargetSpeed,
          RISE_TIME := T#5s, FALL_TIME := T#3s);
rCurrentSpeed := rampSpeed.Y;

实际应用：传送带平稳启停

PROGRAM ConveyorRamp
VAR
    rampCv : RAMP;
    bRun   : BOOL AT %IX0.0;
    rSpeed : REAL AT %QW0;   // 变频器速度指令
END_VAR

// 斜坡加减速，防止机械冲击
rampCv(ENABLE := bRun, TARGET := 50.0,
       RISE_TIME := T#3s, FALL_TIME := T#2s);
rSpeed := rampCv.Y;
END_PROGRAM

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5.9 PULSEGEN — 脉冲串发生器

功能描述：生成指定数量和频率的脉冲串，用于步进电机驱动等场景。

参数表：

参数	类型	方向	说明
TRIGGER	BOOL	输入	启动脉冲串（上升沿）
FREQUENCY	REAL	输入	脉冲频率 Hz
COUNT	UDINT	输入	脉冲数量
Q	BOOL	输出	脉冲输出
BUSY	BOOL	输出	正在发送脉冲
DONE	BOOL	输出	脉冲发送完成
REMAINING	UDINT	输出	剩余脉冲数

SCL 示例：

VAR
    pgStep : PULSEGEN;
    bStart : BOOL;
    bStepPulse : BOOL AT %QX0.0;
END_VAR

// 步进电机驱动：发 200 个脉冲，频率 500Hz
pgStep(TRIGGER := bStart, FREQUENCY := 500.0, COUNT := 200);
bStepPulse := pgStep.Q;

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5.10 PWM — 脉宽调制发生器

功能描述：生成 PWM 信号，输出占空比可调，用于加热器、灯光、阀门的比例控制。

参数表：

参数	类型	方向	说明
ENABLE	BOOL	输入	使能
PERIOD	TIME	输入	PWM 周期
DUTY	REAL	输入	占空比 0.0~100.0%
Q	BOOL	输出	PWM 输出

时序图：

PERIOD ──┬─────── 周期 ────────┬───────
         │                     │
         │<── DUTY% ──>│       │
Q        ┌────────────┐        ┌────
         │            │        │
         └────────────┘        └────

SCL 示例：

VAR
    pwmHeater : PWM;
    rDuty     : REAL := 65.0;    // 占空比 65%
    bHeater   : BOOL AT %QX0.0;  // 加热器 SSR 控制
END_VAR

// PWM 加热器控制
pwmHeater(ENABLE := TRUE, PERIOD := T#2s, DUTY := rDuty);
bHeater := pwmHeater.Q;

注意事项：

• 周期选择要权衡：太短（< 50ms）可能导致 SSR 频繁开关；太长（> 10s）控制精度差
• 固态继电器（SSR）推荐周期 1~2s

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5.11 AVERAGE — 移动平均滤波器

功能描述：对输入信号做 N 次移动平均，消除随机噪声。N 越大越平滑，延迟也越大。

参数表：

参数	类型	方向	说明
X	REAL	输入	输入信号
N	UINT	输入	平均窗口大小（2~1024）
RESET	BOOL	输入	复位缓冲区
Y	REAL	输出	平均值
BUFFER_FULL	BOOL	输出	缓冲区已满（输出稳定）

SCL 示例：

VAR
    avgPressure : AVERAGE;
    rPressure   : REAL;        // 压力传感器原始值
    rSmooth     : REAL;        // 平滑后压力值
END_VAR

// 64 点移动平均
avgPressure(X := rPressure, N := 64);
rSmooth := avgPressure.Y;

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5.12 MEDIAN — 中值滤波器

功能描述：对输入信号取 N 个采样值的中位数，有效消除脉冲噪声（尖峰），同时保留边缘信息。

参数表：

参数	类型	方向	说明
X	REAL	输入	输入信号
N	UINT	输入	窗口大小（必须奇数，3~31）
RESET	BOOL	输入	复位缓冲区
Y	REAL	输出	中值输出

SCL 示例：

VAR
    medLevel : MEDIAN;
    rLevel    : REAL;        // 液位信号（可能有尖峰干扰）
    rFiltered : REAL;        // 中值滤波后
END_VAR

// 5 点中值滤波，消除传感器尖峰
medLevel(X := rLevel, N := 5);
rFiltered := medLevel.Y;

AVERAGE 与 MEDIAN 对比：

特性	AVERAGE	MEDIAN
高斯噪声抑制	优	一般
脉冲噪声抑制	一般	优
边缘保持	差（模糊）	好
延迟	N/2 周期	N/2 周期

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5.13 COUNTER_MODULO — 模 N 计数器

功能描述：计数到 N 后自动归零并输出进位信号。常用于分频、循环计数。

参数表：

参数	类型	方向	说明
CU	BOOL	输入	计数脉冲（上升沿）
N	UDINT	输入	模数（2~4294967295）
RESET	BOOL	输入	复位
CV	UDINT	输出	当前计数值
CARRY	BOOL	输出	进位脉冲（每个周期一个脉冲）

SCL 示例：

VAR
    cmCycle : COUNTER_MODULO;
    bSensor : BOOL;
    iCycle  : UDINT;        // 当前周期序号
    bNewCycle : BOOL;       // 新周期开始
END_VAR

// 每 10 个产品为一个周期
cmCycle(CU := bSensor, N := 10);
iCycle := cmCycle.CV;
bNewCycle := cmCycle.CARRY;

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5.14 SHIFT_REG — 移位寄存器

功能描述：在时钟脉冲的上升沿，将数据逐位从低位向高位移动。常用于序列检测、数据串行化。

参数表：

参数	类型	方向	说明
CLK	BOOL	输入	时钟脉冲（上升沿触发移位）
DATA_IN	BOOL	输入	串行数据输入
LENGTH	UINT	输入	寄存器长度（1~1024）
RESET	BOOL	输入	复位所有位为 0
DATA_OUT	BOOL	输出	串行数据输出（移出的最高位）
PARALLEL_OUT	ARRAY[] OF BOOL	输出	并行输出（位数组）

SCL 示例：

VAR
    srBits : SHIFT_REG;
    bClk   : BOOL;
    bData  : BOOL;
    bOut   : BOOL;
END_VAR

srBits(CLK := bClk, DATA_IN := bData, LENGTH := 8);
bOut := srBits.DATA_OUT;

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5.15 FIFO — 先进先出缓冲区

功能描述：先存入的数据先取出，适用于数据缓冲、任务排队。

参数表：

参数	类型	方向	说明
PUT	BOOL	输入	存入数据（上升沿）
GET	BOOL	输入	取出数据（上升沿）
DATA_IN	ANY	输入	存入的数据
RESET	BOOL	输入	清空缓冲区
DATA_OUT	ANY	输出	取出的数据
FULL	BOOL	输出	缓冲区满
EMPTY	BOOL	输出	缓冲区空
COUNT	UINT	输出	当前元素数量

SCL 示例：

VAR
    fifoAlarm : FIFO;
    bPut      : BOOL;
    bGet      : BOOL;
    iNewAlarm : INT;       // 新报警代码
    iOldAlarm : INT;       // 取出最早的报警
    bQueueFull : BOOL;
END_VAR

// 报警队列：先进先出
fifoAlarm(PUT := bPut, GET := bGet, DATA_IN := iNewAlarm);
iOldAlarm := fifoAlarm.DATA_OUT;
bQueueFull := fifoAlarm.FULL;

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5.16 LIFO — 后进先出缓冲区

功能描述：后存入的数据先取出（栈结构），适用于现场恢复、撤销操作。

参数表：

参数	类型	方向	说明
PUSH	BOOL	输入	压栈（上升沿）
POP	BOOL	输入	出栈（上升沿）
DATA_IN	ANY	输入	压入的数据
RESET	BOOL	输入	清空栈
DATA_OUT	ANY	输出	弹出的数据
FULL	BOOL	输出	栈满
EMPTY	BOOL	输出	栈空
COUNT	UINT	输出	当前栈中元素数量

SCL 示例：

VAR
    lifoCmd : LIFO;
    bPush   : BOOL;
    bPop    : BOOL;
    iNewCmd : INT;
    iLastCmd : INT;
END_VAR

// 命令栈：后进先出
lifoCmd(PUSH := bPush, POP := bPop, DATA_IN := iNewCmd);
iLastCmd := lifoCmd.DATA_OUT;

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5.17 SEL — 二选一选择器

功能描述：根据 S 选择输出两个输入之一。S=FALSE 输出 IN0，S=TRUE 输出 IN1。

参数表：

参数	类型	方向	说明
S	BOOL	输入	选择信号
IN0	ANY	输入	输入 0（S=FALSE 时选中）
IN1	ANY	输入	输入 1（S=TRUE 时选中）
Y	ANY	输出	选中输出

SCL 示例：

VAR
    selMode : SEL;
    rAuto   : REAL := 100.0;
    rManual : REAL := 50.0;
    bAutoMode : BOOL;
    rOutput   : REAL;
END_VAR

selMode(S := bAutoMode, IN0 := rManual, IN1 := rAuto);
rOutput := selMode.Y;

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5.18 MUX — 多路选择器

功能描述：根据 S 值从多个输入中选择一个输出。S=0 选 IN0，S=1 选 IN1，依此类推。

参数表：

参数	类型	方向	说明
S	UINT	输入	选择信号（0~N-1）
IN0	ANY	输入	输入通道 0
IN1	ANY	输入	输入通道 1
IN2	ANY	输入	输入通道 2
IN3	ANY	输入	输入通道 3
Y	ANY	输出	选中的输入

SCL 示例：

VAR
    muxRecipe : MUX;
    iRecipeNo : UINT;        // 配方号 0~3
    rTemp0    : REAL := 100.0;  // 配方 0 温度
    rTemp1    : REAL := 120.0;  // 配方 1 温度
    rTemp2    : REAL := 150.0;  // 配方 2 温度
    rTemp3    : REAL := 200.0;  // 配方 3 温度
    rTargetTemp : REAL;
END_VAR

// 配方选择
muxRecipe(S := iRecipeNo, IN0 := rTemp0, IN1 := rTemp1,
          IN2 := rTemp2, IN3 := rTemp3);
rTargetTemp := muxRecipe.Y;

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5.19 DEMUX — 多路分配器

功能描述：将输入信号分配到多个输出通道之一，由 S 选择目标通道。

参数表：

参数	类型	方向	说明
S	UINT	输入	选择信号（0~N-1）
X	ANY	输入	输入信号
Y0	ANY	输出	输出通道 0
Y1	ANY	输出	输出通道 1
Y2	ANY	输出	输出通道 2
Y3	ANY	输出	输出通道 3

SCL 示例：

VAR
    demuxValve : DEMUX;
    iCh        : UINT;        // 通道号
    rOpenVal   : REAL;        // 阀门开度
    rValve0    : REAL;        // 阀门 0 开度
    rValve1    : REAL;        // 阀门 1 开度
    rValve2    : REAL;        // 阀门 2 开度
    rValve3    : REAL;        // 阀门 3 开度
END_VAR

demuxValve(S := iCh, X := rOpenVal,
           Y0 := rValve0, Y1 := rValve1,
           Y2 := rValve2, Y3 := rValve3);

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5.20 SORT — 数组排序

功能描述：对数组进行升序排序，可同时输出原始索引。

参数表：

参数	类型	方向	说明
ENABLE	BOOL	输入	触发排序（上升沿）
ARR_IN	ARRAY[] OF REAL	输入	待排序数组
ARR_OUT	ARRAY[] OF REAL	输出	排序后的数组
IDX_OUT	ARRAY[] OF UINT	输出	原始索引映射
DONE	BOOL	输出	排序完成

SCL 示例：

VAR
    sortData : SORT;
    arrRaw   : ARRAY[0..9] OF REAL;
    arrSorted : ARRAY[0..9] OF REAL;
    arrIdx    : ARRAY[0..9] OF UINT;
    bSort     : BOOL;
END_VAR

sortData(ENABLE := bSort, ARR_IN := arrRaw,
         ARR_OUT := arrSorted, IDX_OUT := arrIdx);

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5.21 ENCODER — 二进制编码器

功能描述：将独热码（one-hot）输入编码为二进制输出。如 IN2=TRUE 时输出 Y=2。

参数表：

参数	类型	方向	说明
IN0~IN7	BOOL	输入	8 位输入（独热码）
Y	UINT	输出	编码后的二进制值
VALID	BOOL	输出	输入有效（至少一位为 TRUE）
ERROR	BOOL	输出	错误（多位为 TRUE）

SCL 示例：

VAR
    enc : ENCODER;
    bIn0, bIn1, bIn2, bIn3 : BOOL;
    iCode : UINT;
    bValid : BOOL;
END_VAR

enc(IN0 := bIn0, IN1 := bIn1, IN2 := bIn2, IN3 := bIn3);
iCode := enc.Y;
bValid := enc.VALID;

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5.22 DECODER — 二进制解码器

功能描述：将二进制输入解码为独热码输出。如 Y=2 时 OUT2=TRUE。

参数表：

参数	类型	方向	说明
X	UINT	输入	二进制输入
OUT0~OUT7	BOOL	输出	8 位解码输出

SCL 示例：

VAR
    dec : DECODER;
    iSelect : UINT;
    bSel0, bSel1, bSel2, bSel3 : BOOL;
END_VAR

dec(X := iSelect, OUT0 := bSel0, OUT1 := bSel1,
    OUT2 := bSel2, OUT3 := bSel3);

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5.23 BCD_TO_INT — BCD 码转整数

功能描述：将 BCD 编码（Binary-Coded Decimal）转换为整数。常用于读取 BCD 编码的拨码开关或设备参数。

参数表：

参数	类型	方向	说明
BCD_VALUE	WORD	输入	BCD 编码输入
INT_VALUE	INT	输出	转换后的整数
ERROR	BOOL	输出	BCD 格式错误（无效的 nibble）

SCL 示例：

VAR
    bcdInput : BCD_TO_INT;
    wSwitch  : WORD;          // BCD 拨码开关 0x1234
    iValue   : INT;           // 转换结果 1234
    bErr     : BOOL;
END_VAR

bcdInput(BCD_VALUE := wSwitch);
iValue := bcdInput.INT_VALUE;
bErr := bcdInput.ERROR;

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5.24 INT_TO_BCD — 整数转 BCD 码

功能描述：将整数转换为 BCD 编码。用于输出到 BCD 显示的设备。

参数表：

参数	类型	方向	说明
INT_VALUE	INT	输入	整数输入（0~9999）
BCD_VALUE	WORD	输出	BCD 编码输出
ERROR	BOOL	输出	超出范围

SCL 示例：

VAR
    intToBcd : INT_TO_BCD;
    iCount   : INT := 1234;
    wBcdOut  : WORD;
END_VAR

intToBcd(INT_VALUE := iCount);
wBcdOut := intToBcd.BCD_VALUE;  // 0x1234

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5.25 SEG7 — 七段数码管编码器

功能描述：将 09 的数字编码为七段数码管的段选信号（ag）。

参数表：

参数	类型	方向	说明
VALUE	UINT	输入	显示数字（0~9）
DP	BOOL	输入	小数点控制
BLANK	BOOL	输入	消隐（全部熄灭）
SEG_A~SEG_G	BOOL	输出	段选信号
SEG_DP	BOOL	输出	小数点输出

SCL 示例：

VAR
    seg : SEG7;
    iDigit : UINT := 5;
    a, b, c, d, e, f, g : BOOL;
END_VAR

seg(VALUE := iDigit, DP := FALSE);
a := seg.SEG_A;
b := seg.SEG_B;
c := seg.SEG_C;
d := seg.SEG_D;
e := seg.SEG_E;
f := seg.SEG_F;
g := seg.SEG_G;

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5.26 GRAY_CODE — 格雷码编解码器

功能描述：在格雷码和二进制之间转换。格雷码相邻数值只有一位变化，常用于编码器位置读取，防止多位同时变化时的读取错误。

参数表：

参数	类型	方向	说明
MODE	BOOL	输入	FALSE=二进制→格雷码, TRUE=格雷码→二进制
X	UDINT	输入	输入值
Y	UDINT	输出	转换结果

SCL 示例：

VAR
    gcEncoder : GRAY_CODE;
    rawPos    : UDINT;        // 来自格雷码编码器
    realPos   : UDINT;        // 解码后的真实位置
END_VAR

// 格雷码 -> 二进制（解码编码器位置）
gcEncoder(MODE := TRUE, X := rawPos);
realPos := gcEncoder.Y;

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六、通讯功能块 (Communication FB)

通讯功能块用于实现网络通信，包括 TCP 和 UDP 协议。

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6.1 TCON — TCP 连接建立

功能描述：建立 TCP 连接到远程服务器。支持主动连接（客户端模式）。

参数表：

参数	类型	方向	说明
REQ	BOOL	输入	连接请求（上升沿触发）
CONNECT_ID	UINT	输入	连接标识符（1~65535）
SERVER_IP	STRING(15)	输入	服务器 IP 地址
SERVER_PORT	UINT	输入	服务器端口
LOCAL_PORT	UINT	输入	本地端口（0=自动分配）
DONE	BOOL	输出	连接建立成功
BUSY	BOOL	输出	连接进行中
ERROR	BOOL	输出	错误标志
STATUS	WORD	输出	状态码

SCL 示例：

VAR
    tconPLC : TCON;
    bConnect : BOOL;
    bDone    : BOOL;
END_VAR

// 连接到上位机 192.168.1.100:502
tconPLC(REQ := bConnect, CONNECT_ID := 1,
        SERVER_IP := '192.168.1.100', SERVER_PORT := 502);
bDone := tconPLC.DONE;

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6.2 TSEND — TCP 数据发送

功能描述：通过已建立的 TCP 连接发送数据。

参数表：

参数	类型	方向	说明
REQ	BOOL	输入	发送请求（上升沿触发）
CONNECT_ID	UINT	输入	连接标识符
DATA	ARRAY[] OF BYTE	输入	待发送数据
LENGTH	UINT	输入	发送数据长度
DONE	BOOL	输出	发送完成
BUSY	BOOL	输出	发送进行中
ERROR	BOOL	输出	错误标志
STATUS	WORD	输出	状态码

SCL 示例：

VAR
    tsendData : TSEND;
    bSend     : BOOL;
    sendBuf   : ARRAY[0..255] OF BYTE;
END_VAR

tsendData(REQ := bSend, CONNECT_ID := 1,
          DATA := sendBuf, LENGTH := 100);

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6.3 TRCV — TCP 数据接收

功能描述：通过已建立的 TCP 连接接收数据。

参数表：

参数	类型	方向	说明
ENABLE	BOOL	输入	使能接收
CONNECT_ID	UINT	输入	连接标识符
DATA	ARRAY[] OF BYTE	输出	接收缓冲区
BUFFER_SIZE	UINT	输入	缓冲区大小
RCVD_LEN	UINT	输出	实际接收长度
DONE	BOOL	输出	接收完成
BUSY	BOOL	输出	等待接收中
ERROR	BOOL	输出	错误标志

SCL 示例：

VAR
    trcvData : TRCV;
    bEnable  : BOOL := TRUE;
    recvBuf  : ARRAY[0..255] OF BYTE;
    rcvdLen  : UINT;
END_VAR

trcvData(ENABLE := bEnable, CONNECT_ID := 1,
         DATA := recvBuf, BUFFER_SIZE := 256);
rcvdLen := trcvData.RCVD_LEN;

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6.4 TDISCON — TCP 断开连接

功能描述：断开指定 ID 的 TCP 连接。

参数表：

参数	类型	方向	说明
REQ	BOOL	输入	断开请求（上升沿触发）
CONNECT_ID	UINT	输入	连接标识符
DONE	BOOL	输出	断开完成
BUSY	BOOL	输出	断开进行中
ERROR	BOOL	输出	错误标志
STATUS	WORD	输出	状态码

SCL 示例：

VAR
    tdisc : TDISCON;
    bDisc  : BOOL;
END_VAR

tdisc(REQ := bDisc, CONNECT_ID := 1);

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6.5 TUSEND — UDP 数据发送

功能描述：通过 UDP 发送数据报文。UDP 是无连接协议，不需要先建立连接。

参数表：

参数	类型	方向	说明
REQ	BOOL	输入	发送请求（上升沿）
DATA	ARRAY[] OF BYTE	输入	待发送数据
LENGTH	UINT	输入	数据长度
TARGET_IP	STRING(15)	输入	目标 IP
TARGET_PORT	UINT	输入	目标端口
DONE	BOOL	输出	发送完成
ERROR	BOOL	输出	错误标志

SCL 示例：

VAR
    tusend : TUSEND;
    bSend  : BOOL;
    buf    : ARRAY[0..63] OF BYTE;
END_VAR

// 向 192.168.1.200:10000 发送 UDP 广播
tusend(REQ := bSend, DATA := buf, LENGTH := 64,
       TARGET_IP := '192.168.1.200', TARGET_PORT := 10000);

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6.6 TURCV — UDP 数据接收

功能描述：接收 UDP 数据报文。可指定本地端口监听。

参数表：

参数	类型	方向	说明
ENABLE	BOOL	输入	使能接收
LOCAL_PORT	UINT	输入	本地监听端口
DATA	ARRAY[] OF BYTE	输出	接收缓冲区
BUFFER_SIZE	UINT	输入	缓冲区大小
RCVD_LEN	UINT	输出	实际接收长度
SOURCE_IP	STRING(15)	输出	发送方 IP
SOURCE_PORT	UINT	输出	发送方端口
DONE	BOOL	输出	接收完成
ERROR	BOOL	输出	错误标志

SCL 示例：

VAR
    turcv : TURCV;
    bEnable : BOOL := TRUE;
    buf     : ARRAY[0..255] OF BYTE;
    len     : UINT;
    srcIP   : STRING(15);
    srcPort : UINT;
END_VAR

turcv(ENABLE := bEnable, LOCAL_PORT := 10000,
      DATA := buf, BUFFER_SIZE := 256);
len := turcv.RCVD_LEN;
srcIP := turcv.SOURCE_IP;
srcPort := turcv.SOURCE_PORT;

---

6.7 T_CONFIG — 通讯参数配置

功能描述：配置通讯接口的通用参数，如超时、重试次数、缓冲区大小等。

参数表：

参数	类型	方向	说明
REQ	BOOL	输入	配置请求（上升沿触发）
INTERFACE_ID	UINT	输入	接口标识符
TIMEOUT	TIME	输入	通讯超时时间
RETRY_COUNT	UINT	输入	重试次数
BUFFER_SIZE	UINT	输入	缓冲区大小
DONE	BOOL	输出	配置完成
ERROR	BOOL	输出	错误标志

SCL 示例：

VAR
    tCfg : T_CONFIG;
    bCfg : BOOL;
END_VAR

tCfg(REQ := bCfg, INTERFACE_ID := 1,
     TIMEOUT := T#5s, RETRY_COUNT := 3, BUFFER_SIZE := 1024);

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七、系统功能块 (System FB)

系统功能块提供与 PLC 系统本身交互的能力，如时间同步、看门狗、诊断等。

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7.1 SYNC — 系统同步

功能描述：同步多个 PLC 或模块之间的时间基准，用于分布式系统的协调控制。

参数表：

参数	类型	方向	说明
ENABLE	BOOL	输入	使能同步
MODE	UINT	输入	0=从站, 1=主站
SYNC_INTERVAL	TIME	输入	同步间隔
SYNCED	BOOL	输出	同步状态 TRUE=已同步
OFFSET	TIME	输出	时间偏差
ERROR	BOOL	输出	同步错误

SCL 示例：

VAR
    syncBus : SYNC;
    bSyncOK : BOOL;
END_VAR

syncBus(ENABLE := TRUE, MODE := 0, SYNC_INTERVAL := T#1s);
bSyncOK := syncBus.SYNCED;

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7.2 WATCHDOG — 看门狗定时器

功能描述：监控程序运行状态，超时未喂狗则触发故障处理。用于检测程序死锁、任务挂起。

参数表：

参数	类型	方向	说明
ENABLE	BOOL	输入	使能看门狗
TIMEOUT	TIME	输入	超时时间
FEED	BOOL	输入	喂狗输入（上升沿复位定时器）
Q	BOOL	输出	正常状态（TRUE=正常）
TRIGGERED	BOOL	输出	看门狗触发标志
ELAPSED	TIME	输出	距上次喂狗时间

SCL 示例：

VAR
    wdgMain : WATCHDOG;
    bFeed   : BOOL;
    bHealthy : BOOL;
END_VAR

// 每 500ms 必须喂狗一次
wdgMain(ENABLE := TRUE, TIMEOUT := T#500ms, FEED := bFeed);
bHealthy := wdgMain.Q;

// 主循环中确保喂狗
IF bHealthy THEN
    // 程序运行正常
ELSE
    // 看门狗触发，执行安全停机
END_IF;

实际应用：程序运行监控

PROGRAM SafetyMonitor
VAR
    wdgTask1 : WATCHDOG;
    wdgTask2 : WATCHDOG;
    bFeed1   : BOOL;
    bFeed2   : BOOL;
    bAllOK   : BOOL;
    bEstop   : BOOL AT %QX0.0;
END_VAR

// 监控两个关键任务，每个 1s 超时
wdgTask1(ENABLE := TRUE, TIMEOUT := T#1s, FEED := bFeed1);
wdgTask2(ENABLE := TRUE, TIMEOUT := T#1s, FEED := bFeed2);

// 任一任务超时 -> 急停
bAllOK := wdgTask1.Q AND wdgTask2.Q;
bEstop := NOT bAllOK;
END_PROGRAM

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7.3 DIAG — 诊断信息

功能描述：获取 PLC 系统的诊断信息，如 CPU 使用率、扫描周期、内存状态等。

参数表：

参数	类型	方向	说明
REQ	BOOL	输入	读取请求（上升沿触发）
DIAG_TYPE	UINT	输入	诊断类型：0=CPU, 1=内存, 2=IO, 3=网络
DONE	BOOL	输出	诊断完成
VALUE1	REAL	输出	诊断数据 1（如 CPU 负载 %）
VALUE2	REAL	输出	诊断数据 2（如扫描周期 ms）
VALUE3	REAL	输出	诊断数据 3（如内存使用 MB）
ERROR	BOOL	输出	错误标志
STATUS	WORD	输出	状态码

SCL 示例：

VAR
    diagCPU : DIAG;
    bReq    : BOOL;
    cpuLoad : REAL;
    scanTime : REAL;
END_VAR

diagCPU(REQ := bReq, DIAG_TYPE := 0);
cpuLoad := diagCPU.VALUE1;    // CPU 负载百分比
scanTime := diagCPU.VALUE2;   // 当前扫描周期 ms

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7.4 TIMESTAMP — 系统时间戳

功能描述：获取当前系统时间戳，支持多种格式输出。

参数表：

参数	类型	方向	说明
ENABLE	BOOL	输入	使能读取
FORMAT	UINT	输入	0=毫秒, 1=微秒, 2=日期时间字符串
TS_MS	UDINT	输出	毫秒时间戳（自启动）
TS_US	ULINT	输出	微秒时间戳
DATE_STR	STRING(32)	输出	日期时间字符串 '2026-07-26 14:30:00'
VALID	BOOL	输出	时间有效

SCL 示例：

VAR
    tsNow : TIMESTAMP;
    ms    : UDINT;
    dtStr : STRING(32);
END_VAR

tsNow(ENABLE := TRUE, FORMAT := 0);
ms := tsNow.TS_MS;
dtStr := tsNow.DATE_STR;

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7.5 SIMULATION — 仿真模式控制

功能描述：控制 PLC 运行在仿真模式，用于离线调试和测试。

参数表：

参数	类型	方向	说明
ENABLE	BOOL	输入	使能仿真模式
SIM_MODE	UINT	输入	0=IO 仿真, 1=全部仿真, 2=时序仿真
ACTIVE	BOOL	输出	仿真模式激活标志
ERROR	BOOL	输出	错误标志

SCL 示例：

VAR
    simCtrl : SIMULATION;
    bSimOn  : BOOL;
END_VAR

// 开启 IO 仿真模式
simCtrl(ENABLE := TRUE, SIM_MODE := 0);
bSimOn := simCtrl.ACTIVE;

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八、综合示例：温度控制站

下面是一个综合运用多种功能块的实际工业控制案例：

PROGRAM TempStation
VAR
    // 传感器输入
    rTempActual    : REAL AT %IW0;      // 实际温度（ADC 原始值）
    bStartBtn      : BOOL AT %IX0.0;    // 启动按钮
    bStopBtn       : BOOL AT %IX0.1;    // 停止按钮
    bEstop         : BOOL AT %IX0.2;    // 急停（常闭）

    // 执行器输出
    rHeaterOut     : REAL AT %QW0;      // 加热器输出 0~100%
    bPumpRun       : BOOL AT %QX0.0;    // 水泵运行
    bAlarm         : BOOL AT %QX0.1;    // 报警指示灯

    // 功能块实例
    scaleTemp      : SCALING;            // 模拟量标定
    pidTemp        : PID;                // PID 控制器
    rampHeater     : RAMP;               // 加热器斜坡
    hysAlarm       : HYSTERESIS;         // 超温报警
    ftEstop        : F_TRIG;             // 急停下降沿检测
    rsRun          : RS;                 // 运行状态（复位优先）
    avgTemp        : AVERAGE;            // 温度平滑
    wdgCtrl        : WATCHDOG;           // 控制循环看门狗
    tCfg           : T_CONFIG;           // 通讯配置
    tconScada      : TCON;               // 上位机连接
    tsendAlarm     : TSEND;              // 报警上报

    // 变量
    rTempScaled    : REAL;               // 标定后温度
    rTempSmooth    : REAL;               // 平滑后温度
    rSetpoint      : REAL := 150.0;      // 目标温度
    bRunState      : BOOL;               // 运行状态
    bSendAlarm     : BOOL;               // 报警发送标志
    alarmBuf       : ARRAY[0..63] OF BYTE; // 报警数据缓冲区
    cycleCount     : UDINT;              // 运行周期计数
    cmCycle        : COUNTER_MODULO;     // 周期计数器
END_VAR

// ===== 1. 温度信号处理 =====
// 标定：ADC 0~27648 -> 温度 0~300°C
scaleTemp(X := rTempActual, X_LOW := 0.0, X_HIGH := 27648.0,
          Y_LOW := 0.0, Y_HIGH := 300.0);
rTempScaled := scaleTemp.Y;

// 移动平均滤波，窗口 16 点
avgTemp(X := rTempScaled, N := 16);
rTempSmooth := avgTemp.Y;

// ===== 2. 运行状态控制 =====
// 急停检测（下降沿 -> 急停触发）
ftEstop(CLK := bEstop);

// 复位优先触发器：启动/停止/急停
rsRun(SET := bStartBtn, RESET1 := bStopBtn OR ftEstop.Q);
bRunState := rsRun.Q1;
bPumpRun := bRunState;

// ===== 3. PID 温度控制 =====
IF bRunState THEN
    // 斜坡给定：目标温度 150°C，加速 30s 减速 20s
    rampHeater(ENABLE := TRUE, TARGET := rSetpoint,
               RISE_TIME := T#30s, FALL_TIME := T#20s);

    // PID 控制，周期 200ms
    pidTemp(SETPOINT := rampHeater.Y, ACTUAL := rTempSmooth,
            KP := 2.8, TI := 12.0, TD := 0.0, CYCLE := T#200ms,
            LIMIT_H := 100.0, LIMIT_L := 0.0);
    rHeaterOut := pidTemp.OUTPUT;
ELSE
    rHeaterOut := 0.0;
END_IF;

// ===== 4. 超温报警 =====
// 温度 > 280°C 报警，< 260°C 解除（带滞回防抖动）
hysAlarm(X := rTempSmooth, ON_POINT := 280.0, OFF_POINT := 260.0);
bAlarm := hysAlarm.Q;

// ===== 5. 看门狗监控 =====
// 每个周期喂狗，超时 1s
wdgCtrl(ENABLE := TRUE, TIMEOUT := T#1s, FEED := TRUE);

// 如果看门狗触发 -> 停机
IF NOT wdgCtrl.Q THEN
    bPumpRun := FALSE;
    rHeaterOut := 0.0;
    bAlarm := TRUE;
END_IF;

// ===== 6. 通讯：上位机连接 =====
tCfg(REQ := bStartBtn, INTERFACE_ID := 1,
     TIMEOUT := T#5s, RETRY_COUNT := 3, BUFFER_SIZE := 1024);

tconScada(REQ := bStartBtn, CONNECT_ID := 1,
          SERVER_IP := '192.168.1.100', SERVER_PORT := 502);

// ===== 7. 报警上报 =====
IF bAlarm AND NOT bSendAlarm THEN
    // 报警发生 -> 发送报警数据到上位机
    tsendAlarm(REQ := TRUE, CONNECT_ID := 1,
               DATA := alarmBuf, LENGTH := 64);
    bSendAlarm := TRUE;
ELSIF NOT bAlarm THEN
    bSendAlarm := FALSE;
END_IF;

// ===== 8. 运行周期计数 =====
cmCycle(CU := TRUE, N := 1000);
cycleCount := cmCycle.CV;

END_PROGRAM

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九、排错速查表

问题	原因	解决方法
TON 不触发输出 Q	IN 保持时间 < PT	检查 IN 信号持续时间是否足够
TOF 不受控	不理解 TOF 在 IN=TRUE 时 Q=TRUE	注意 TOF 在 IN 有效时 Q 立即输出
TP 只触发一次	脉冲中再次触发被忽略	需要可重触发脉冲，用 TON + R_TRIG
计数器不计数	脉冲宽度 < 扫描周期	使用 R_TRIG 捕获边沿，或改用 HSC
CTUD 值异常跳变	CU 和 CD 同周期同时触发	加互锁确保不同时触发
R_TRIG 漏检	输入变化太快	使用硬件中断或高速计数器模块
ET 时间不准确	OB 周期抖动	放周期中断 OB（如 OB30）而非 OB1
SR 无法复位	未理解 SET1 优先级高于 RESET	改 RS 或检查逻辑
PID 输出震荡	KP 过大或 TI 过小	降低 KP 或增加 TI
PID 积分饱和	输出长时间卡在限幅值	检查输出限幅是否正确，是否需复位积分
AVERAGE 输出延迟大	N 窗口设置太大	减小 N 值，或改用 MEDIAN
FIFO 数据丢失	读速度 < 写速度导致溢出	增大缓冲区或提高读取频率
TCON 连接失败	IP 地址或端口错误	使用 PING 测试网络连通性
WATCHDOG 频繁触发	扫描周期大于 TIMEOUT	增大 TIMEOUT 或将程序拆到多个 OB
通讯 FB 状态码异常	通讯参数配置错误	调用 T_CONFIG 设置正确的超时和重试

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十、相关文档

• SCL 编程语言 — FB 的声明和调用语法
• 高级功能块 — PID、运动控制、安全 FB
• 安全功能块 — 安全相关 FB 库
• PID 控制器 — PID 功能块详解
• DB 块访问 — 功能块数据存储
• 通讯配置 — 通讯功能块配置指南