PLC 基础课 第 7 讲｜报警与状态：怎么写出一个好用的报警逻辑 + 保留最后一次故障

【明扬工控商城 · PLC 基础系列】 很多现场程序“能跑”，但一出问题就没人看得懂报警。不是没有报警，而是：没分类、没互锁、没记录、上位机只有一行模糊提示。这一讲，我们做一件事——教你写一套“工程师+操作工都看得懂”的报警逻辑，并在 PLC 中保留最后一次故障。

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一、什么是“好用的报警”？3 个标准

• 1）知道发生了什么：报警内容清晰、唯一，不模糊（不是“设备故障”，而是“X 轴伺服报警”“气压低于 0.4MPa”）。
• 2）知道该做什么：是“立刻急停”，还是“提示检查后可继续”，逻辑上要有区别。
• 3）事后查得到：至少保留最后一次故障代码，最好还有时间和运行状态，方便维修与追责。

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二、报警类型与优先级划分

1. 三类常见报警

类别	典型信号	处理方式
致命类（急停）	急停按钮、光栅遮挡、安全门打开、伺服严重故障、变频器故障	立即停止输出，切断危险动作，等待人工确认和复位
工艺类（停机）	气压低、料不足、超行程、超温等	停止当前工艺循环，保留状态，人工处理后可继续
提示类（可运行）	保养到期、生产计数到达、温度趋近上限	仅提示，不影响自动运行

2. 优先级“叠加”原则

• 致命报警优先级最高，一旦触发，所有低级报警逻辑都应让路（例如强制停机）。
• 工艺报警在报警状态下禁止重新启动自动循环。
• 提示类可以由操作员手动确认关闭。

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三、一个“标准报警位”的基本结构

无论西门子、三菱、台达还是欧姆龙，报警逻辑都可以抽象为：

// 标准报警位（示意逻辑）
// A_Cond：报警条件（比如气压低）
// A_Latch：报警锁存位
// A_Reset：报警复位按钮（且报警条件已消失）

A_Latch = (A_Latch OR A_Cond) AND (NOT A_Reset)

• 报警条件 A_Cond：实时反映现场是否异常。
• 锁存 A_Latch：一旦报警触发，即使条件恢复，也要保持到人工复位。
• 复位条件：必须满足“复位按钮 ON + 条件已恢复正常”。

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四、典型梯形图结构示例（伪代码）

1. 报警锁存 + 复位逻辑

// Rung 1：报警锁存
|---[ A_Cond ]-------------------------(SET A_Latch)---|
|---[ A_Latch ] AND [ NOT A_ResetOK ]--(SET A_Latch)---|

// Rung 2：报警可复位条件
A_ResetOK = A_Reset_Button AND NOT A_Cond

也可以用“自锁触点”的写法：

|---[ A_Cond ]------------------------+----( A_Latch )---|
|                                    |
|---[ A_Latch ] AND [ NOT A_ResetOK ]+ 

2. 总报警 & 急停逻辑

// 各子报警位
A1_Latch：急停
A2_Latch：安全门
A3_Latch：伺服故障
A4_Latch：气压低
...

// 总报警
Alarm_Global = A1_Latch OR A2_Latch OR A3_Latch OR A4_Latch ...

// 致命报警（强制停机）
Alarm_Emergency = A1_Latch OR A2_Latch OR A3_Latch

• Alarm_Global 用于 HMI 显示“系统有报警”。
• Alarm_Emergency 用于切断输出、禁止驱动（电机 OFF、气缸停止等）。

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五、如何“保留最后一次故障”

很多 PLC 都有错误记录，但工程师自己做一层“最后一次故障记录”很有价值：

1. 基本思路：

1. 为每个报警定义一个唯一的 报警代码 ALM_CODE（INT）。
2. 当任意一个报警从“0→1”上升沿时，把该代码写入Last_Alarm_Code。
3. 可选：同时记录当前的时间（时/分/秒）和运行模式。

2. 字段定义建议

变量名	类型	说明
Last_Alarm_Code	INT/WORD	最后一次触发的报警代码
Last_Alarm_Time	TIME/字符串	最后一次报警时间
Last_Alarm_Mode	BYTE	报警发生时的模式（手动/自动/调试）

3. 伪代码示例：记录最后一次报警代码

// 假设：A1_Latch = 急停；报警代码为 101
//      A2_Latch = 安全门；报警代码为 102
// 需要检测“从 0 到 1”的上升沿

IF RisingEdge(A1_Latch) THEN
    Last_Alarm_Code := 101;
    Last_Alarm_Time := Now();
    Last_Alarm_Mode := Mode;   // 当前模式变量
END_IF;

IF RisingEdge(A2_Latch) THEN
    Last_Alarm_Code := 102;
    Last_Alarm_Time := Now();
    Last_Alarm_Mode := Mode;
END_IF;

// ……依次对每个报警做相同处理

注意：不同 PLC 的“当前时间获取”“上升沿指令”写法不同，思路是一样的。

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六、报警屏蔽与维护模式

现场调试时，有些报警需要暂时屏蔽（例如安装阶段没有安全门），但屏蔽本身必须可控。

1. 屏蔽逻辑示意

// A_Cond：原始报警条件
// A_Mask：屏蔽标志（工程师密码进入后才允许改）

A_Effective_Cond = A_Cond AND (NOT A_Mask)

• 屏蔽只对“逻辑生效”起作用，不应影响诊断（HMI 可以显示“屏蔽中”）。
• 所有屏蔽状态必须有列表，调试完毕后恢复。

2. 维护模式下的特别注意：

• 禁止在维护模式下屏蔽致命类报警（如安全门、急停）。
• 调试过程需要强制旁路时，应增加硬件锁（钥匙开关）。

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七、给 HMI / SCADA 的报警结构建议

为了让上位机好用，PLC 侧可以整理出一张“报警表”，包括：

字段	说明	示例
Alarm_ID	整型代码	101、102、201...
Alarm_Bit	对应的 PLC 报警位	M100.0、D200.0
Alarm_Text	报警文本	“X 轴伺服报警，请检查驱动器”
Alarm_Level	等级	1=提示，2=停机，3=急停
Alarm_Group	分组	电气/机械/气动/安全

HMI 只需要循环扫描这些报警位，将“=1”的报警按时间顺序显示即可。

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八、完整报警流程小结

1. 输入信号标准化：传感器/开关信号进来 → 做滤波/防抖。
2. 报警条件判断：电平判断、计时、组合逻辑。
3. 报警锁存与分类：根据优先级分为致命/工艺/提示。
4. 总报警与急停输出：汇总为总报警、急停信号，控制输出。
5. 记录最后一次故障：写入代码/时间/模式。
6. 复位策略：“条件消除 + 人工确认”才允许复位。
7. 上位机显示与打印：文本、时间、措施建议。

下一讲预告：PLC 基础课 第 8 讲｜配方与参数：如何设计一套易于维护的参数结构，从 D 区/DB 结构，到配方下载与版本管理。

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