基于 PLC 梯形图的四站点呼叫小车（记忆队列 + 先呼先达）实现详解

在车间巡检、物料转运等自动化场景中，多站点呼叫移动小车是高频需求 —— 而多站点同时呼叫时的 “先呼先到” 记忆功能，是避免调度混乱、提升设备效率的核心。本文结合实际 PLC 梯形图程序，详细解析四站点呼叫小车 “记忆队列 + 自动巡航” 功能的实现逻辑，直接对标现场实操需求。

一、功能需求与场景定位

本文实现的小车系统面向 4 个固定站点（如车间的 4 个物料工位），核心需求包括：

单站点呼叫：任意站点按下呼叫按钮，小车自动前往对应站点；
多站点同时呼叫：多个站点同时触发呼叫时，小车记录呼叫顺序，完成当前任务后自动执行下一个呼叫（遵循 “先呼先到” 原则）；
状态反馈：小车到达站点后，通过指示灯提示呼叫方；
位置自校验：小车通过 “模拟位置 + 行程开关” 双重判定，确保精准到达目标站点。

二、程序核心模块（结合实际梯形图解析）

以下模块对应实际 PLC 梯形图的逻辑划分，变量与指令均来自实操程序：
1. 呼叫信号与队列初始化（数据块映射）
功能：将站点呼叫信号转化为 “可排序的队列数据”，为 “先呼先达” 打基础。

呼叫信号触发：当 4 个站点的呼叫按钮（%I0.4~%I0.7）按下时，对应中间变量（%M500.0~%M500.3）置位；
队列数据写入：通过MOVE指令，将 4 个站点的编号（1~4）写入 “数据块 1” 的数组中 —— 例如站点 1 呼叫时，%M500.0触发，MOVE指令将 “1” 写入数据块1.站点，完成 “呼叫信号→队列数据” 的绑定。

2. 记忆队列：先呼先达的核心逻辑
功能：通过数据块数组 + 下标遍历，实现呼叫顺序的记忆与执行优先级管理。

队列存储：每个站点的呼叫信号，会通过FieldWrite指令写入 “数据块 1” 的数组对应下标（例如第一个呼叫的站点，数据存入数据块1.数组[0]）；
队列遍历：利用ADD(INT)指令递增数组下标，配合定时器（TON，定时周期 2s）实现 “任务切换”—— 小车完成当前站点任务后，定时器触发下标自增，自动读取下一个呼叫站点的信息；
运行状态联动：通过%M3.0（运行中）标志位，确保队列遍历仅在小车空闲时执行，避免任务冲突。

3. 小车位置控制：自动巡航与方向判定
功能：通过 “模拟位置 + 数值对比”，实现小车前进 / 后退的自动控制。

位置模拟：利用INC/DEC指令（配合 10Hz 时钟信号%M0.0），模拟小车的位置变化：
小车前进（%Q1.0触发）时，INC指令使 “小车巡航位置” 寄存器（%MW14）递增；
小车后退（%Q1.1触发）时，DEC指令使%MW14递减；

方向判定逻辑：对比 “小车实际位置寄存器”（%MW0）与 “目标巡航位置寄存器”（%MW2）：
若%MW0 > %MW2：触发%Q1.1（小车后退）；
若%MW0 < %MW2：触发%Q1.0（小车前进）；

运行状态标识：小车前进 / 后退时，置位%M3.0（运行中），用于队列逻辑的状态判断。

4. 站点到达与任务闭环
功能：精准判定站点到达，并完成 “指示灯提示 + 队列清除” 的任务闭环。

站点到达判定：当 “小车巡航位置”（%MW14）匹配对应站点的预设值（如站点 1 对应 13、站点 2 对应 39）时，触发行程开关（%I0.0~%I0.3）；
指示灯反馈：呼叫按钮按下时，对应指示灯（%Q0.0~%Q0.3）置位；行程开关触发后，启动 1s 延时（TON定时器），延时结束后指示灯复位；
队列任务清除：站点到达后，通过MOVE指令重置 “数据块 1” 的对应数组下标，完成当前呼叫任务的闭环。

三、功能验证案例（实操测试）

以 “同时呼叫站点 2、站点 1” 为例，验证 “先呼先到” 逻辑：

先按下站点 2 按钮（%I0.5），再按下站点 1 按钮（%I0.4）；
程序中数据块1.数组[0]存入 “2”、数组[1]存入 “1”；
小车先前往站点 2（%MW14递增至 39，触发%I0.1），完成后数组下标自增；
小车自动前往站点 1（%MW14递减至 13，触发%I0.0），完成全部任务。

四、拓展与注意事项

拓展方向

动态站点配置：通过 HMI 修改 “数据块 1” 中站点的位置预设值，适配柔性生产场景；
故障重试：增加 “位置超时检测” 逻辑，若小车未在规定时间内到达站点，自动重新执行当前队列任务；
多车调度：增加数据块数量，实现多台小车的并行队列管理。

注意事项

确保%MW14的递增 / 递减频率（10Hz）与小车实际运行速度匹配，避免位置模拟与实际位移偏差；
数据块初始化时，需确保数组下标默认值为 0，避免队列遍历异常；
行程开关的位置预设值需与现场实际工位坐标一致，否则会出现 “到达判定错误”。

总结

本文通过 PLC 梯形图，以 “数据块数组存储呼叫队列” 为核心，结合 “位置模拟 + 数值对比 + 定时器遍历”，实现了四站点呼叫小车的 “先呼先达” 记忆功能。该方案硬件资源占用低、逻辑清晰易维护，可直接复用于中小型自动化产线、仓储巡检等场景，也为更复杂的设备调度提供了基础框架。
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