每周一个编程小例子：自定义循环执行控制程序

剑指工控星期日, 12/14/2025 - 12:55 发表

引言

在工业自动化和控制系统中，循环执行控制常常用于多种设备和任务的定时、周期性操作。PLC（可编程逻辑控制器）作为核心控制单元，广泛应用于工业生产过程中的自动化控制。在一些场景中，需要实现设备按设定的周期性进行任务执行，比如定时打开或关闭设备，或者按照一定的次数进行循环执行。为了满足这一需求，本文介绍了一款 PLC 功能块——FB_CyclicExecutor，该功能块能够按照设定的循环周期和次数，精准控制设备的循环执行。

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 FB_CyclicExecutor
VAR_INPUT
IN_Start : BOOL; // 启动循环
IN_Stop : BOOL; // 停止循环
IN_CycleTime : TIME; // 循环周期
IN_CycleCount : UDINT; // 循环次数设定（0表示无限循环）
IN_Reset : BOOL; // 复位
END_VAR
VAR_OUTPUT
OUT_Execute : BOOL; // 执行输出
OUT_CurrentCount : UDINT; // 当前循环计数
OUT_Busy : BOOL; // 正在循环执行
OUT_Done : BOOL; // 循环完成（仅当有限次数时）
END_VAR
VAR
Timer_Cycle : TON;
CycleActive : BOOL;
InternalCount : UDINT;
LastStart : BOOL;
END_VAR
// 功能说明：实现设备按照设定的循环次数或循环时间周期性地执行动作
// 检测启动信号的上升沿
IF IN_Start AND NOT LastStart THEN
CycleActive := TRUE;
InternalCount := 0;
OUT_Done := FALSE;
END_IF
// 停止处理
IF IN_Stop THEN
CycleActive := FALSE;
END_IF
// 循环执行逻辑
IF CycleActive THEN
Timer_Cycle(IN := NOT Timer_Cycle.Q, PT := IN_CycleTime);
OUT_Execute := Timer_Cycle.Q;
// 计数：在每次循环的上升沿计数
IF Timer_Cycle.Q THEN
InternalCount := InternalCount + 1;
END_IF
// 检查循环次数是否达到设定
IF IN_CycleCount > 0 THEN
IF InternalCount >= IN_CycleCount THEN
CycleActive := FALSE;
OUT_Done := TRUE;
END_IF
END_IF
ELSE
Timer_Cycle(IN := FALSE);
OUT_Execute := FALSE;
END_IF
OUT_CurrentCount := InternalCount;
OUT_Busy := CycleActive;
// 复位处理
IF IN_Reset THEN
CycleActive := FALSE;
InternalCount := 0;
OUT_Done := FALSE;
Timer_Cycle(IN := FALSE);
END_IF
LastStart := IN_Start;

2 程序代码解析

输入变量：

IN_Start：启动循环的控制信号。
IN_Stop：停止循环的控制信号。
IN_CycleTime：每个循环周期的时间设定。
IN_CycleCount：设定循环次数，0 表示无限循环。
IN_Reset：复位信号，用于清除内部计数并停止循环。

输出变量：

OUT_Execute：表示当前是否在执行循环。
OUT_CurrentCount：当前已执行的循环次数。
OUT_Busy：表示功能块是否正在执行循环。
OUT_Done：表示循环是否完成（当设定了有限循环次数时使用）。

内部变量：

Timer_Cycle：一个定时器，用于控制每次循环的周期。
CycleActive：表示是否处于活动状态。
InternalCount：用于存储循环执行的计数。
LastStart：用于检测启动信号的上升沿。

3 应用场景

FB_CyclicExecutor功能块主要用于需要周期性执行的场合。它能够精确控制任务的执行时间和次数，适用于以下几种常见的工业场景：

定时控制：如控制电机定时启停，灯光开关等，尤其适用于需要精确控制时序的应用。

自动化生产线：可以用于物料搬运、设备检测、喷涂或包装等任务，按照设定的时间或次数循环执行。

自动测试系统：在自动化测试系统中，可能需要多次执行同一个操作，确保测试的全面性与稳定性。

节能控制：比如在特定时间段内控制设备开启和关闭，以节约能源。

4 拓展思考

该功能块不仅能够完成基本的循环执行任务，还具备一定的扩展性和优化空间：

支持多个任务并行执行：可以在同一程序中增加多个循环执行器，支持多个任务并行控制，提升生产线的灵活性。

增加动态调整功能：通过增加动态修改周期时间和循环次数的功能，可以实现更为复杂的动态控制需求，例如在生产过程中根据实际情况调整执行频率。

报警功能：增加循环次数未完成或循环过程中出现异常时的报警功能，便于运维人员及时发现并处理问题。

与其他控制系统集成：可以与其他自动化系统集成，形成更加复杂的控制逻辑，如与 PLC 网络或 SCADA 系统联动，提升整体自动化水平。

总结

FB_CyclicExecutor功能块通过实现简单、精确的周期性任务控制，为工业自动化系统提供了一种高效的解决方案。它不仅能够满足定时任务和循环次数的需求，还具备一定的扩展性，能够根据不同的应用场景进行灵活调整。通过合理的配置和应用，这一功能块能够帮助工程师高效地实现设备控制、生产调度及自动化操作，提升生产效率与控制精度。

你来出题我来答