4. PLC判定逻辑基础

视觉检测系统给出的是“结果数据”，而PLC要执行的是“动作指令”。两者之间必须经过一层判定逻辑，把检测结果翻译成PLC能理解的开关量、数值比较结果和时序条件。本节围绕输入输出点分配、布尔逻辑、比较指令、定时器与计数器四个基础要素，说明它们在联动判定中各自承担什么角色，以及如何组合成一条可落地的判定链。

一、输入输出点分配：先定义“谁说什么、谁做什么”

PLC联动判定的第一步不是写程序，而是分配I/O点。视觉检测系统与PLC之间的信号通常分为三类：触发类（PLC告诉相机“可以拍了”）、结果类（相机告诉PLC“OK/NG/数据值”）、状态类（相机就绪、通信正常、急停等）。分配时必须明确每个点的方向、有效电平和含义。

以一个典型检测工位为例，假设使用三菱FX系列或西门子S7-1200这类常见小型PLC，I/O分配可参考下表。注意：以下为教学示例参数，实际项目需按设备手册和电气图确认。

信号名称	方向	地址示例	有效电平	含义
相机触发	PLC→相机	Y0	高电平脉冲	启动一次拍照
检测完成	相机→PLC	X0	上升沿	结果已就绪
OK结果	相机→PLC	X1	高电平	判定合格
NG结果	相机→PLC	X2	高电平	判定不合格
测量值（模拟量）	相机→PLC	AIW0	0~10V对应0~27648	尺寸/位置数值
剔除气缸	PLC→执行	Y1	高电平	NG时推出工件
报警灯	PLC→执行	Y2	高电平	NG或故障指示

分配时要注意：结果类信号建议用上升沿或脉冲，避免电平长期保持导致重复判定；模拟量输入要确认量程与相机输出一致，否则比较阈值会整体偏移。I/O分配表一旦确定，后续布尔逻辑和比较指令都基于这些地址编写，不能随意更改。

二、布尔逻辑：把多个条件组合成一个判定

布尔逻辑解决的是“多个条件同时满足才动作”或“任一条件满足就动作”的问题。在联动判定中，最常见的组合是：检测完成 AND 结果为NG AND 工件到位 → 剔除。用梯形图表达就是串联触点；如果是“NG或超差”则用并联。

实际编程时，建议把“结果有效”和“结果内容”分开处理。例如：

// 教学示例：NG判定与剔除输出
// X0: 检测完成上升沿
// X2: NG结果
// X3: 工件到位
// Y1: 剔除气缸

LD X0        // 检测完成
AND X2       // NG结果
AND X3       // 工件到位
OUT Y1       // 剔除气缸动作

这段逻辑的含义是：只有“检测完成”且“结果为NG”且“工件到位”三个条件同时成立，Y1才输出。如果缺少X3，可能在工件还没到位时就剔除，造成误动作；如果缺少X0，可能重复使用上一次结果。布尔逻辑的价值就在于把“什么时候用结果”和“结果是什么”严格区分开。

三、比较指令：处理数值型检测结果

视觉检测不仅输出OK/NG，还经常输出尺寸、角度、偏移量等数值。PLC用比较指令判断这些数值是否在允许范围内。以西门子S7-1200为例，比较指令包括CMP >=、CMP <=、CMP ==等；三菱FX系列则用<、>、=等比较触点。

假设相机输出“孔位偏移量”，模拟量通道AIW0对应0~27648，实际偏移范围-5.0~+5.0mm，则换算关系为：偏移量 = (AIW0 - 13824) / 27648 × 10.0。若允许偏差为±0.5mm，则对应模拟量阈值约为13824±1382，即下限12442、上限15206。程序中可写：

// 教学示例：偏移量超差判定
// AIW0: 偏移量模拟输入
// M10: 超差标志

LDW>= AIW0 15206   // 超过上限
ORW<= AIW0 12442   // 低于下限
= M10              // 超差标志置位

比较指令的关键是阈值来源：可以写死在程序里，也可以从HMI或配方中读取。写死适合固定产品，配方适合多品种切换。无论哪种方式，都要在调试时用已知标准件验证阈值是否对应正确，避免“数值对了但判定反了”。

四、定时器与计数器：处理时间和次数条件

定时器和计数器在联动判定中解决两类问题：持续时间和累计次数。例如：NG信号需要保持200ms以上才确认，避免相机抖动误报；连续3个工件NG则触发报警并停机；剔除气缸动作后需要延时500ms再复位，确保工件被推走。

以三菱FX系列为例，定时器T0设定值K200表示20秒（100ms时基），若需要200ms则用K2。计数器C0设定K3表示计满3次。典型逻辑如下：

// 教学示例：连续NG计数与报警
// X0: 检测完成上升沿
// X2: NG结果
// C0: 连续NG计数器，设定值K3
// Y2: 报警灯

LD X0
AND X2
OUT C0 K3      // 每次NG计数一次
LD C0
OUT Y2         // 计满3次报警
LD X1          // OK结果
RST C0         // OK时清零计数器

这里要注意：计数器必须在OK时复位，否则“连续NG”会变成“累计NG”。定时器则要注意时基选择，100ms时基适合几百毫秒级延时，10ms时基适合更短的精确定时。定时器和计数器的组合还能实现“NG持续超过2秒且累计超过5次”这类复合条件，但逻辑会变复杂，建议拆成中间标志位再组合。

五、四要素如何串成一条判定链

把上述四要素串起来，一条完整的联动判定链是：I/O分配定义信号入口和出口 → 布尔逻辑组合“何时判定”和“判定什么” → 比较指令处理数值型结果 → 定时器/计数器处理持续时间和累计次数 → 最终输出到执行机构。任何一个环节定义不清，都会导致误判、漏判或重复动作。

最后强调三个容易出错的点。第一，结果有效信号和结果内容信号要分开：X0表示“结果来了”，X1/X2表示“结果是什么”，两者不能混用。第二，比较阈值必须用标准件验证：模拟量换算容易在量程和偏移上出错，建议先用已知尺寸的标准件跑一遍，确认AIW0读数与显示值一致后再投入判定。第三，计数器复位条件要明确：连续NG计数必须在OK时清零，否则会变成累计NG，导致报警逻辑与预期不符。把I/O分配、布尔逻辑、比较指令、定时器与计数器四者按信号链顺序理清，PLC联动判定就有了可靠的基础。