4、PLC编程基础（二）：定时器、计数器、比较指令、传送指令、算术运算指令
好，咱们接着聊PLC编程。上一章我们把位逻辑指令和基本数据类型捋了一遍，算是打了地基。这一章，咱们要开始盖房子了——定时器、计数器、还有那些让你数据处理能力上几个台阶的指令。
说实话，搞PLC这行，你要是只会点动自锁，那跟没入门差不多。真正让程序“活”起来的，就是这些带时间、带计数、带运算的指令。我当年刚入行时，师傅丢给我一个项目，让我用定时器做个电机星三角启动，我愣是折腾了一宿没搞定。后来才明白，不是指令难，是没理解它的“脾气”。
4.1 定时器：TON、TOF、TP
定时器这东西，说白了就是个“延时开关”。你给它一个启动信号，它就开始倒计时，时间到了就输出。但不同型号的定时器，行为模式完全不一样。我见过不少新手把TON和TOF搞混，结果设备动作全乱套。
4.1.1 TON（接通延时定时器）
这是最常用的定时器。它的逻辑很简单：输入端IN从0变1（上升沿）时，开始计时。计时值达到预设时间PT后，输出Q变为1。如果中途IN变回0，计时器立刻复位，输出也变回0。
嗯，这里要注意：TON的计时是“累计”的，但前提是IN一直保持为1。一旦IN掉电，时间清零。
// 梯形图示例（结构化文本描述）
// 当 I0.0 接通后，延时 5 秒，然后 Q0.0 输出
TON(Timer := T1,
IN := I0.0,
PT := T#5S);
Q0.0 := T1.Q;4.1.2 TOF（断开延时定时器）
TOF跟TON正好相反。输入端IN从1变0（下降沿）时，开始计时。计时期间输出Q保持为1，直到计时时间到，Q才变0。如果IN在计时期间又变回1，计时器复位，Q保持为1。
你想想看，这玩意儿适合什么场景？比如风机停止后，需要继续吹一会儿散热。用TOF就特别顺手。
// TOF 示例：当 I0.0 断开后，延时 3 秒，Q0.0 才断开
TOF(Timer := T2,
IN := I0.0,
PT := T#3S);
Q0.0 := T2.Q;4.1.3 TP（脉冲定时器）
TP这个家伙有点特别。它不管你的输入信号是长是短，只要检测到一个上升沿，它就输出一个固定宽度的脉冲。时间宽度由PT设定。在脉冲输出期间，即使输入信号变化，输出也不受影响。
说白了，TP就是一个“单稳态触发器”。我在做按钮信号处理时特别喜欢用它——不管操作工是按了一下还是按住了，程序只认一个固定长度的脉冲。
// TP 示例：I0.0 每触发一次，Q0.0 输出一个 2 秒的脉冲
TP(Timer := T3,
IN := I0.0,
PT := T#2S);
Q0.0 := T3.Q;4.2 计数器：CTU、CTD
计数器，顾名思义就是数数的。但PLC里的计数器，比你想的要聪明一点。它不光能数，还能设定目标值，到了就干活。
4.2.1 CTU（加计数器）
每来一个上升沿，当前计数值CV就加1。当CV大于等于预设值PV时，输出Q变为1。你可以用R端复位，把CV清零。
// CTU 示例：I0.0 每接通一次，计数加1，计满10次后 Q0.0 输出
CTU(Counter := C1,
CU := I0.0,
R := I0.1,
PV := 10);
Q0.0 := C1.Q;4.2.2 CTD（减计数器）
CTD跟CTU相反。每来一个上升沿，CV减1。当CV小于等于0时，输出Q变为1。它也有一个加载端LD，可以把PV值预装到CV里。
我个人习惯用CTD做“倒计时”显示。比如一个工位需要处理10个工件，每处理一个减1，减到0就提示完成。这种逻辑比用CTU加完再比较要直观得多。
// CTD 示例：初始值10，每来一个脉冲减1，减到0时输出
CTD(Counter := C2,
CD := I0.0,
LD := I0.1,
PV := 10);
Q0.0 := C2.Q;4.3 比较指令
比较指令就是用来比大小的。等于、大于、小于、大于等于、小于等于、不等于，一共六种。在PLC里，比较的结果是一个布尔值（真或假），可以直接驱动线圈或者控制程序流程。
我记得有一次调试一个恒压供水系统，PID的输出要跟设定值比较，然后决定是否切换水泵。当时就是用比较指令做的逻辑判断，简单又可靠。
// 比较指令示例：当 MW10 大于等于 50 时，Q0.0 输出
IF MW10 >= 50 THEN
Q0.0 := TRUE;
ELSE
Q0.0 := FALSE;
END_IF;| 指令 | 含义 | 应用场景 |
|---|---|---|
| == | 等于 | 判断是否达到目标值 |
| > | 大于 | 超限报警 |
| < | 小于 | 欠量检测 |
| >= | 大于等于 | 启动条件判断 |
| <= | 小于等于 | 停止条件判断 |
| <> | 不等于 | 状态异常检测 |
4.4 传送指令
传送指令，说白了就是“复制粘贴”。把一个数据从一个地方搬到另一个地方。在西门子PLC里，最常用的是MOVE指令。它可以传送字节、字、双字、甚至整个数组。
你可能会问：直接赋值不就行了？但在PLC里，有些数据块或者外设地址，必须用MOVE才能正确读写。比如从模拟量输入模块读数据，MOVE一下，数据格式才正确。
// MOVE 指令示例：将 MW20 的值传送到 MD30
MOVE(IN := MW20,
OUT := MD30);4.5 算术运算指令
算术运算就是加减乘除，还有取余、取整、三角函数等。在PLC里，这些指令通常用于处理模拟量信号、计算PID输出、或者做数据转换。
举个例子：一个4-20mA的传感器，读进来的数值是0-27648。你要把它转换成实际的温度值，就得用算术运算。先减偏移，再乘系数，最后加零点。这一套下来，加减乘除全用上了。
// 算术运算示例：将模拟量输入 AIW0 转换为实际温度值
// 假设 0-27648 对应 0-100 摄氏度
#temp_real := INT_TO_REAL(AIW0);
#temp_real := #temp_real * 100.0 / 27648.0;| 指令 | 功能 | 注意事项 |
|---|---|---|
| ADD | 加法 | 注意数据类型，避免溢出 |
| SUB | 减法 | 结果可能为负，确认变量类型 |
| MUL | 乘法 | 乘积可能超出范围，建议用大类型 |
| DIV | 除法 | 除数不能为0，否则CPU会报错停机 |
| MOD | 取余 | 常用于循环计数或分频 |
好了，这一章的内容就这些。定时器、计数器、比较、传送、算术运算，这些指令组合起来，能解决现场90%的控制逻辑。下一章，咱们聊聊更高级的——功能块和函数调用。到时候你会发现，PLC编程其实跟写软件差不多，模块化、复用性，都是好东西。