每周一个编程小例子：PLC 配方管理

jzgkchina 星期日, 11/30/2025 - 13:30 发表

引言

随着自动化控制技术的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在工业自动化中的应用日益广泛。作为 PLC 应用中的重要功能模块之一，配方管理功能能够帮助企业灵活、高效地管理生产过程中不同工艺参数的设置。本文将以一个实际的 PLC 程序为例，介绍如何利用 PLC 编写配方管理程序，并探讨其应用场景及拓展思考。

1 程序代码及介绍

下面是完整的 PLC 程序代码(代码基于 CodeSys 平台的 ST 语言)：

FUNCTION_BLOCK PM_RecipeManager
VAR_INPUT
LoadRecipe : BOOL; // 加载配方请求
SaveRecipe : BOOL; // 保存配方请求
RecipeID : UINT; // 配方号
RecipeDataIn : ARRAY[1..20] OF REAL; // 从HMI输入的配方数据
Confirm : BOOL; // 确认加载/保存
END_VAR
VAR_OUTPUT
RecipeDataOut : ARRAY[1..20] OF REAL; // 输出到控制器的配方数据
CurrentRecipeID : UINT; // 当前配方号
Status : STRING; // 状态信息
END_VAR
VAR
Recipes : ARRAY[1..50, 1..20] OF REAL; // 配方存储数组，假设有50个配方，每个20个参数
LastLoad : BOOL;
LastSave : BOOL;
i : INT;
END_VAR
// 加载配方
IF LoadRecipe AND NOT LastLoad AND Confirm THEN
IF RecipeID >= 1 AND RecipeID <= 50 THEN
FOR i := 1 TO 20 DO
RecipeDataOut[i] := Recipes[RecipeID, i];
END_FOR
CurrentRecipeID := RecipeID;
Status := 'Recipe loaded';
ELSE
Status := 'Invalid Recipe ID';
END_IF
END_IF
// 保存配方
IF SaveRecipe AND NOT LastSave AND Confirm THEN
IF RecipeID >= 1 AND RecipeID <= 50 THEN
FOR i := 1 TO 20 DO
Recipes[RecipeID, i] := RecipeDataIn[i];
END_FOR
Status := 'Recipe saved';
ELSE
Status := 'Invalid Recipe ID';
END_IF
END_IF
LastLoad := LoadRecipe;
LastSave := SaveRecipe;

2 程序介绍

本程序实现了一个简单的配方管理功能块（PM_RecipeManager），其主要功能包括：

加载配方：当收到加载配方的请求（LoadRecipe为TRUE）时，程序根据配方号（RecipeID）加载对应的配方数据，并将数据输出到控制器（RecipeDataOut）。
保存配方：当收到保存配方的请求（SaveRecipe为TRUE）时，程序将 HMI 输入的配方数据（RecipeDataIn）保存到对应的配方存储数组中。
状态更新：程序会根据操作结果更新状态信息（Status），帮助用户了解当前的操作状态。

配方数据存储在一个二维数组 Recipes 中，其中存储了最多 50 个配方，每个配方包含 20 个参数。程序通过检查配方号的合法性来确保操作的安全性和正确性。

3 应用场景

PLC 配方管理功能在工业生产中有广泛的应用，特别是在以下几个场景中：

批量生产：在化工、食品、制药等行业，生产过程通常需要多个配方，根据产品类型的不同，选择不同的配方参数。PLC 配方管理系统能够简化这一过程，提高生产效率。

生产线自动化：在自动化生产线中，使用 PLC 管理配方可以实现自动切换配方，减少人工操作，提高生产的稳定性和一致性。

实时调整和优化：通过 PLC 控制，生产过程中可以实时调整配方参数，以应对环境或需求的变化，保证产品质量。

数据记录与溯源：配方的加载、保存及状态信息都可以记录并生成日志，方便后期追溯和分析。

4 拓展思考

在实际应用中，配方管理不仅限于读取和存储操作，未来可以结合更多的功能来增强系统的智能性和灵活性：

远程管理与监控：通过与 SCADA 或云平台的集成，操作人员可以通过远程访问控制配方的加载和保存，进一步提高生产管理的灵活性。

数据分析与优化：结合生产数据的实时分析，系统可以自动优化配方参数，使生产过程更加高效，减少浪费。

配方版本控制：在多个版本的配方之间进行管理，确保在不同生产需求下能够选择最优的配方版本。

配方安全性：通过引入权限管理和数据加密，确保配方数据的安全性和防止未授权操作。

总结

PLC 配方管理程序不仅是自动化控制中的重要组成部分，也在提高生产效率、减少人为错误、保证产品质量等方面发挥着重要作用。通过合理设计和优化 PLC 程序，可以更好地应对复杂的生产需求，提升企业的生产能力与竞争力。随着技术的发展，PLC 配方管理系统还可以与更多智能化、数字化技术结合，为工业生产带来更多可能性。

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