代码界的断舍离：如何写出优雅的 PLC 程序

引言

编程，尤其是 PLC（可编程逻辑控制器）编程，常常被认为是理性与技术的结合体。在众多工业自动化项目中，PLC 程序的可靠性和高效性直接影响着生产的顺利与否。然而，随着项目的推进，程序往往会变得冗长、复杂，甚至无序。这种“代码臃肿”的情况不仅增加了调试和维护的难度，也使得程序员在理解和修改时如同穿越一片密林，难以找到清晰的道路。

如何在复杂的需求和代码量中保持优雅和高效，成为了每一位 PLC 编程人员的追求。在这一过程中，学习“断舍离”并融入编程美学，便成为了通向高质量代码的必由之路。本文将从编程美学的实践出发，探讨如何通过变量命名、去除冗余代码、注释艺术等技巧，写出既简洁又优雅的 PLC 程序。

1  编程美学：让代码焕发生命力

1.1 变量命名的诗性表达

在编写 PLC 程序时，变量是程序的“血肉”，它们承担着信息的传递和逻辑的执行。优雅的变量命名，能够使代码简洁、清晰，并减少阅读和理解时的阻碍。然而，很多时候，我们可能会看到命名混乱或随意的变量，使得即使是经验丰富的程序员也不得不在查看代码时感到困惑。

明确的命名

变量命名的首要原则是明确。一个变量的名称应该清楚地表达它代表的内容或功能。例如，如果一个变量用来表示电机的转速，命名为motor_speed就比speed或var1等命名更加直观清晰。通过这样的命名，代码的意图便一目了然，程序员在阅读代码时无需翻阅文档或者进行猜测。

简洁的命名

在命名时，尽量避免冗长的名称。虽然明确性非常重要，但冗长的命名会让代码变得沉重，降低可读性。为了避免过长的变量名，合理使用缩写是一个不错的选择。例如，motor_speed可以简写为motor_spd，temperature_sensor可以简化为temp_sensor，但依然保持清晰。

一致性和规范性

在大型项目中，变量命名的规范性尤为重要。统一的命名规则不仅有助于团队协作，还能帮助新加入的成员快速理解程序。可以根据项目的需要，制定适合的命名规范，例如采用驼峰命名法（motorSpeed）或下划线命名法（motor_speed），并在整个项目中始终如一地使用。

具有表达性的命名

除了明确和简洁外，变量的命名还应具有一定的表达性。例如，一个表示电压范围的变量，可以命名为voltage_range，而不是简单的range，这样能更好地传达出变量的具体作用。在 PLC 编程中，程序通常会涉及到很多硬件控制和信号采集，表达性的命名能帮助程序员迅速理清逻辑流程，避免因误解变量含义而导致错误。

1.2  冗余代码的减肥计划

在写 PLC 程序时，冗余代码往往是导致代码臃肿和难以维护的最大“元凶”。这种冗余不仅增加了代码的执行时间，也使得程序的调试和修改变得繁琐。

重复代码的提炼

很多时候，代码中的某些逻辑可能被多次复制粘贴，或者实现相似功能的代码被写成了多个版本。这种做法虽然能完成任务，但它的弊端显而易见。每当需要修改某一部分代码时，开发者必须同时修改多个位置，增加了出错的风险。

如何解决这一问题？最简单的方法就是将重复的代码提炼成函数或子程序，避免重复造轮子。例如，如果你在多个地方都需要进行电机启动的控制操作，可以将这一操作封装成一个独立的函数，调用该函数即可完成任务。这不仅减少了代码量，还提升了代码的可复用性和可维护性。

去除死代码和无效代码

死代码是指那些从未被执行或不再需要的代码。在开发过程中，死代码可能是由于功能修改或优化后留下的遗留部分，或是调试过程中未删除的调试代码。这些代码不仅占用了内存空间，还可能给代码的后期维护带来困扰。

定期审查代码，去除死代码，是保持代码清洁的有效方法。在 PLC 编程中，尤其需要注意的是一些旧的、过时的功能可能并不再使用，但却没有被清除。及时删除这些无效代码，能够提高程序的执行效率，也能减轻后期维护的压力。

避免复杂的逻辑判断

复杂的嵌套条件判断和大量的逻辑分支不仅让代码的可读性大打折扣，还会增加理解和修改的难度。为了简化复杂的逻辑，可以尝试以下方法：

• 合并相似的判断条件，减少分支的层级。

• 使用中间变量来存储重复计算的结果，避免重复的计算过程。

• 将复杂的逻辑拆分为多个简单的子逻辑，使得每一部分的功能更加专一和清晰。

控制结构的优化

在 PLC 程序中，常常会使用各种控制结构，如IF、FOR、WHILE等。在写代码时，应该根据实际需求选择合适的控制结构，避免过多的嵌套。例如，对于一个简单的循环任务，使用FOR循环要比使用多层嵌套的IF条件判断更加简洁。

1.3  注释艺术的正确打开方式

注释是程序员与程序之间的桥梁，是程序的“说明书”。它帮助开发者理解代码的意图，也为后期的维护提供了必要的背景信息。然而，注释并不是越多越好，过多无意义的注释反而会降低代码的可读性。如何正确使用注释，是写出优雅代码的又一关键。

注释的目的

注释应该解释代码的“为什么”，而不是“怎么做”。代码本身已经表明了“怎么做”，而注释的作用则是帮助理解代码背后的设计思路。例如，在写一个复杂的算法时，注释应该着重阐明这个算法为何如此设计，选择这种方法的原因，以及可能存在的潜在问题。而对于简单的控制逻辑，注释则可以简要说明其功能即可。

保持注释的简洁

注释不应该过多地重复代码中的内容，也不应对每一行代码都加上注释。注释应该简洁、精炼，避免冗余和废话。例如，以下注释就显得非常冗长：

• // 将电机速度设置为100
• motor_speed = 100;

显然，这一行代码已经足够清晰，注释并没有提供额外的信息。只有在代码不直观时，注释才更为重要。

注释的更新

随着代码的更新和改动，注释也应及时更新。很多时候，注释会因为代码的变化而变得不再准确。程序员在修改代码时，应该同步更新注释，确保两者保持一致。如果注释与代码不一致，反而会让后续的开发者更加困惑。

结语

在编写 PLC 程序时，追求优雅不仅是对代码质量的要求，更是对开发者自身能力的体现。通过合理的变量命名、去除冗余代码、巧妙的注释，我们可以在编程的过程中做到“断舍离”，将程序中的繁杂去除，保留精华。这不仅提升了代码的可读性和可维护性，也让我们在面对一个个复杂的控制任务时，能够游刃有余、思路清晰。

正如艺术家在创作时追求作品的极致简洁与精致，程序员在编写代码时，也应力求做到简约而不简单，优雅而不冗余。只有如此，我们才能在代码的世界中找到真正的美。

2025年10月