plc如何加end

可编程逻辑控制器（PLC）作为工业自动化系统的核心，其程序的规范性和完整性至关重要。为程序添加结束指令（END），是实现程序结构清晰、逻辑闭环和稳定运行的基础操作。本文将系统阐述结束指令的本质、在主流品牌中的具体实现方法、常见应用场景、高级编程技巧以及相关的调试与维护要点，为工程师提供一套从入门到精通的完整指南。

       在工业自动化领域，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller， 简称PLC）的程序结构严谨与否，直接关系到整个生产线的运行稳定与效率。一个结构清晰的程序，不仅便于编写和阅读，更有利于后期的调试、维护与功能扩展。而为程序添加一个明确的“结束”标志，是构建这种清晰结构的第一步，也是最关键的一步。这个“结束”标志，通常指的就是结束指令（END）。它并非一个可有可无的装饰，而是程序逻辑完整性的重要保障，是中央处理器（CPU）扫描周期正常运转的“休止符”。本文将深入探讨在PLC编程中“如何加END”这一基础但核心的议题。

一、 理解结束指令的本质与作用

       结束指令，从其字面意义理解，是向PLC的中央处理器（CPU）宣告一个程序组织单元（如主程序、子程序、中断程序）的逻辑终点。在PLC的循环扫描工作模式下，中央处理器（CPU）会周而复始地执行输入采样、程序执行、输出刷新这三个阶段。当中央处理器（CPU）扫描到结束指令时，它便知道当前程序段的指令已经全部执行完毕，随即会跳出当前扫描，进入输出刷新阶段，并为下一个扫描周期的输入采样做准备。如果没有结束指令，中央处理器（CPU）将无法准确判断程序边界，可能导致扫描异常，甚至引发不可预知的运行错误。因此，添加结束指令的首要作用是定义程序执行的边界，确保扫描周期的正常闭环。

       其次，结束指令对于程序的结构化至关重要。在复杂的工程项目中，程序往往由主程序、多个功能子程序以及中断服务程序等构成。在每个程序块的末尾明确放置结束指令，能够清晰地区分不同功能模块，使得程序结构一目了然。这不仅方便了编程者自身的逻辑梳理，也为团队协作和后续的代码维护提供了极大的便利。一个带有规范结束标志的程序，其可读性和可维护性会得到显著提升。

二、 主流PLC品牌中的结束指令实现方式

       不同品牌的PLC，其编程软件和指令系统各有特色，结束指令的具体表现形式和添加方法也存在差异。下面以几个主流品牌为例进行说明。

       在西门子（Siemens）的TIA博途（TIA Portal）软件中，对于使用梯形图（LAD）或功能块图（FBD）语言编写的程序，通常不需要手动添加一个独立的“END”指令块。软件系统会自动管理程序的结束。用户只需确保程序网络（Network）的逻辑完整即可。而在结构化文本（SCL）这类文本语言中，程序的结束则由代码的结构本身决定，例如一个功能块的结束由“END_FUNCTION_BLOCK”来标示。这种设计体现了高级编程环境对程序结构的自动管理能力。

       与之相对，在三菱（Mitsubishi）的GX Works系列编程软件中，结束指令是一个明确需要被调用的指令。在梯形图编程时，程序员需要在程序的最后一个网络，插入一个“END”或“FEND”（主程序结束）指令。这是一个必须执行的步骤，否则程序无法正常编译和运行。欧姆龙（Omron）的CX-Programmer软件也采用类似理念，其主程序需要使用“END(001)”指令作为结束标志。

       罗克韦尔自动化（Rockwell Automation， 旗下AB品牌）的Studio 5000软件中，程序由一个个例程（Routine）组成。每个例程的结束并不依赖于某个特定指令，而是由例程中最后一条梯级（Rung）的执行来完成。程序的整体结束则由任务（Task）的属性决定。这种模式更侧重于通过软件工程的结构来定义边界。

三、 主程序结束指令的标准操作流程

       对于需要显式添加结束指令的PLC平台，在主程序中添加结束指令有一套标准流程。首先，在编程软件中打开或创建主程序块。接着，在程序编辑区的末尾，新建一个空的程序网络或梯级。然后，从指令库中找到“结束”类指令，例如“END”、“MEND”或“FEND”等，将其拖放或插入到这个最后的网络中。最后，对编写完成的整个程序进行编译。编译过程会检查语法错误，并确认程序结构（包括结束指令）是否符合规范。只有编译通过的程序，才能被下载到PLC硬件中运行。这个过程是程序交付前的必经质量关卡。

四、 子程序与中断程序中的结束处理

       除了主程序，子程序和中断程序的结束也需要妥善处理。子程序，或称函数块，在被主程序调用后，执行完其内部所有指令，应通过一条“返回”指令（如RET、SRET等）来结束自身的执行，并将控制权交还给主程序。这条返回指令，实质上就是该子程序的“结束”方式。它确保了程序流的正确跳转。

       中断程序是为响应特定紧急事件（如外部信号触发、定时到达）而设计的。一旦中断事件发生，中央处理器（CPU）会暂停当前主程序，转去执行中断程序。中断程序执行完毕后，必须通过一条“中断返回”指令（如IRET）来结束。这条指令会告诉中央处理器（CPU）中断服务已完成，可以恢复之前被暂停的主程序继续执行。中断返回指令的准确使用，是保证系统实时性和稳定性的关键。

五、 结束指令与程序扫描周期的关系

       结束指令与PLC的工作机制——扫描周期密不可分。一个完整的扫描周期从读取所有物理输入点的状态开始，然后逐条执行用户程序中的指令，直到遇见结束指令。遇到结束指令后，中央处理器（CPU）便停止执行后续用户指令（如果有的话），转而将程序运算结果统一写入到物理输出模块，驱动外部执行机构。之后，中央处理器（CPU）会进行内部诊断、通信等处理，并开始下一个扫描周期。因此，结束指令是划分“程序执行阶段”与“输出刷新阶段”的明确界线。它的位置直接决定了哪些逻辑运算能在当前周期内生效。

六、 条件结束与无条件结束的应用场景

       结束指令并非总是无条件执行的。在某些逻辑需求下，我们需要程序提前结束。这时就会用到“条件结束”指令。例如，当检测到设备严重故障时，为了安全起见，需要立即停止当前周期的后续逻辑处理，直接跳转到程序末尾，进行安全状态输出。此时，可以在故障判断逻辑后，插入一条条件结束指令。当条件满足（故障发生），程序流将立即跳转到主结束指令处，不再执行故障点之后的任何控制逻辑。这与无条件放置于程序末尾的结束指令形成了互补，提供了更灵活的程序流程控制手段。

七、 多程序结构下的结束指令管理

       在大型、复杂的控制系统中，一个项目往往包含多个并行执行的程序或任务。例如，可能有负责主线流程的主程序，负责报警处理的子程序，以及负责数据记录的后台任务。每个独立的程序实体都必须有自己的结束处理。主程序有主结束指令，每个被调用的子程序应有自己的返回指令，每个中断程序有中断返回指令。编程者需要像建筑师规划房间一样，清晰地为每一个程序“房间”安装好“出口”。良好的管理意味着任何程序流都有始有终，不会出现“死循环”或“跑飞”的情况，从而保证整个多任务系统协调、稳定地运行。

八、 编程软件中的自动结束功能与手动添加

       现代集成开发环境（IDE）越来越智能。如前所述，像西门子TIA博途（TIA Portal）这样的软件，在为某些编程语言（如梯形图）生成代码时，会自动处理程序结束，无需用户手动干预。这降低了入门门槛，避免了因遗忘结束指令而导致的错误。然而，理解结束指令的原理并掌握在需要时的添加方法，仍然是一名合格工程师的基本功。在大多数文本化编程语言（如结构化文本）或需要显式管理的平台中，手动添加结束或返回指令是强制要求。知其然并知其所以然，才能在面对不同平台和复杂场景时游刃有余。

九、 忘记添加结束指令的常见后果与排查

       如果在要求显式添加结束指令的平台上遗漏了它，最常见的后果是程序编译失败。编程软件会给出明确的错误提示，例如“程序缺少结束指令”。这是最容易发现和解决的问题。更隐蔽的情况是，程序虽然通过编译并下载运行，但因为逻辑错误导致程序流无法正常到达结束指令。例如，一个设计不当的跳转指令可能使程序陷入局部循环，永远执行不到结束指令。这会导致中央处理器（CPU）在该扫描周期内“卡住”，表现为部分控制功能失效、扫描周期时间异常变长。排查此类问题，需要使用编程软件的在线监控和调试功能，逐步跟踪程序执行流程，观察程序计数器是否能够按预期抵达结束位置。

十、 结束指令在程序调试与监控中的意义

       在程序调试阶段，结束指令是一个重要的观测点。通过在线监控功能，工程师可以清晰地看到每个扫描周期，程序执行是否顺利到达了结束指令。这可以作为判断程序是否正常完成一次逻辑扫描的直观依据。同时，通过观察到达结束指令的时间，可以评估当前扫描周期的长度，对于优化程序性能、确保实时性具有重要意义。在诊断复杂故障时，确认程序能否正常结束，是排除软件逻辑问题的重要步骤。

十一、 高级应用：通过结束指令优化程序性能

       对于追求极致性能的应用，结束指令的位置可以被巧妙利用。由于PLC在每个扫描周期内，总是执行从第一条指令到结束指令之间的所有内容。因此，将那些非实时、不需要每个周期都执行的逻辑（如某些复杂的数学运算、非关键的状态判断）放置在程序靠后的位置，并在其前面合理地使用条件跳转指令，可以实现在大多数扫描周期内跳过这些耗时操作，从而显著缩短平均扫描周期时间。这种优化策略的本质，是动态地、智能地“提前结束”有效逻辑运算，将结束指令的理论位置作为性能优化的基准线。

十二、 结构化编程思想与程序结束的哲学

       深入来看，“如何加END”不仅仅是一个操作步骤问题，它背后体现的是结构化编程的思想。结构化编程强调程序的单入口、单出口，以及由顺序、选择、循环三种基本结构构成。一个明确的结束指令，正是这种“单出口”原则的体现。它要求编程者对程序流的走向有全局的、清晰的设计，确保逻辑路径最终都能汇聚到唯一的终点。这种思想培养了工程师严谨的编程习惯，使得程序像一篇结构严谨的文章，有开头、有发展、有结尾，从而具备更高的可靠性、可测试性和可维护性。这是从技术操作上升到工程方法论的理解。

十三、 不同编程语言对程序结束的表达差异

       除了梯形图，PLC还支持指令表、功能块图、结构化文本等多种编程语言。在不同语言中，“结束”的概念表达各不相同。在指令表这种类似于汇编的语言中，结束就是一条具体的“END”语句。在功能块图中，可能是一个表示流程终结的功能块。而在结构化文本这类高级语言中，程序的结束则由语句块（如BEGIN...END）的边界、函数的右大括号或特定的结束关键字来隐式定义。理解这种差异，有助于工程师跨语言阅读和编写程序，把握不同语言范式下控制逻辑终止的共同本质。

十四、 安全相关系统中结束指令的特殊考量

       在安全完整性等级要求较高的系统中，例如符合国际电工委员会（IEC）相关安全标准的安全PLC，程序的执行和结束有更严格的规定。这些系统通常采用双通道、冗余校验等机制。程序结束不仅意味着逻辑扫描完成，还可能关联着安全逻辑的最终表决、安全状态的自检与确认。在此类系统中，结束指令或等效的流程终点，往往是安全功能链的一部分，其执行的正确性和时效性会受到硬件的严密监控。任何异常都可能直接触发安全保护动作。这对编程的严谨性提出了最高要求。

十五、 从结束指令延伸的程序文档化实践

       一个专业的编程实践是，在结束指令所在网络或附近，添加简要的注释。例如，可以注明“主程序结束”、“本子程序返回”等。这看似微不足道，却是良好的程序文档化习惯的体现。清晰的注释与清晰的程序结构（包括明确的结束点）相辅相成，能让程序在数月甚至数年后，依然容易被他人（或自己）理解。将添加规范的结束指令视为程序文档化的起点，会推动整个项目代码质量的提升。

十六、 总结：结束指令是可靠自动化程序的基石

       综上所述，在PLC程序中添加结束指令，是一个融合了基础操作、原理理解、系统思维和工程规范的综合课题。它始于在正确位置放置一条具体指令的简单操作，但深究下去，关联着PLC的工作原理、程序的结构化设计、多任务管理、性能优化乃至编程哲学。无论所使用的PLC品牌和软件工具如何进化，确保程序逻辑有明确的开始与结束这一核心原则不会改变。掌握“如何加END”，就是掌握了构建稳定、可靠、可维护的自动化控制程序的第一块，也是最重要的一块基石。它标志着编程者从关注单条指令的功能，转变为关注整个程序系统的完整与和谐。