每周一个编程小例子：PLC 消抖功能块（恭祝工控人阖家团圆，中秋快乐！）

恭祝工控人中秋快乐
 

愿今晚的月色温柔，月饼香甜，无论您是刚下现场、还在盯着上位机，还是已经回到家陪在家人身边，剑指工控都祝您：

设备不报警，通讯不丢包，假期不加班，人月两团圆！

吃块月饼，赏赏月亮，好好歇一歇～ 🥮✨

在工业自动化项目的现场调试中，相信不少 PLC 工程师都遇到过这样的糟心场景：按下启动按钮后设备反复启停、光电传感器明明没检测到工件却频繁误报、限位开关到位后计数器多记了好几个数——这些问题的罪魁祸首，往往都是数字量输入信号的抖动。 机械触点的弹跳、光电传感器的信号干扰、电磁兼容性不佳导致的信号跳变，都会让原本应该稳定的高低电平在短时间内出现多次跳变，轻则导致逻辑误判，重则引发设备损坏、生产事故。今天给大家分享的FB_Debounce消抖功能块，就是专门解决这类问题的轻量、可复用的 PLC 程序单元，代码简洁逻辑清晰，几乎可以适配所有品牌的 PLC 编程环境。

1

程序代码与逻辑解析

FB_Debounce是结构化文本（ST）编写的功能块（FB），属于自定义的复用逻辑单元，每次调用时会独立存储内部变量，不会互相干扰，支持在一个项目中多次调用处理多个输入信号。

1.1

完整程序代码

下面是完整的 PLC 程序代码(代码基于 CodeSys 平台的 ST 语言)： 

FUNCTION_BLOCK FB_Debounce
VAR_INPUT    
    input : BOOL;            // 原始数字量输入信号    
    debounceTime : TIME;     // 可配置的消抖时长    
    enable : BOOL;           // 功能块使能开关，TRUE启用消抖，FALSE直通
END_VAR
VAR_OUTPUT    
    output : BOOL;           // 消抖后的稳定输出信号    
    risingEdge : BOOL;       // 消抖后的上升沿（单周期脉冲）    
    fallingEdge : BOOL;      // 消抖后的下降沿（单周期脉冲）    
    stable : BOOL;           // 当前输入是否处于稳定状态
END_VAR
VAR    
    timer : TIME;            // 消抖计时器    
    lastInput : BOOL;        // 上一次采样的原始输入值    
    lastStable : BOOL;       // 上一次的稳定输出值    
    stableState : BOOL;      // 当前判定得到的稳定电平状态
END_VAR
// 失能模式下直通原始信号，方便调试无需修改逻辑
IF NOT enable THEN    
    output := input;    
    risingEdge := FALSE;    
    fallingEdge := FALSE;    
    stable := TRUE;    
    RETURN;
END_IF;
// 核心消抖逻辑：检测输入变化，计时稳定状态
IF input <> lastInput THEN    
    // 输入发生变化，重置计时器为设定消抖时间，标记信号不稳定    
    timer := debounceTime;    
    stable := FALSE;
ELSIF timer > T#0s THEN    
    // 输入无变化但计时未结束，每扫描周期递减计时（默认适配10ms扫描周期）    
    timer := timer - T#10ms;    
    // 计时归零说明信号连续保持超过消抖时间，判定为稳定    
    IF timer <= T#0s THEN       
        stable := TRUE;        
        stableState := input;    
    END_IF;
ELSE    
    // 计时已归零，信号保持稳定    
    stable := TRUE;
END_IF;
// 边沿检测：仅基于稳定后的信号生成边沿，避免抖动导致的虚假边沿
IF stable THEN    
    output := stableState;    
    // 对比本次稳定状态和上次稳定状态，生成单周期边沿脉冲    
    risingEdge := stableState AND NOT lastStable;    
    fallingEdge := NOT stableState AND lastStable;    
    // 更新上次稳定状态，为下次扫描做准备    
    lastStable := stableState;
END_IF;
// 更新上次原始输入值，用于下一次变化检测
lastInput := input;

1.2

逻辑核心解析

1. 使能控制逻辑：失能模式下直接输出原始输入信号，不需要额外注释或修改程序就能快速切换消抖/直通模式，调试阶段查看原始信号非常方便，是代码的贴心设计。

2. 消抖核心原理：本质是“时间滤波”——只要输入信号发生变化，就重新开始计时，只有信号连续保持当前状态超过设定的debounceTime时长，才判定为有效稳定信号，中间短时间的跳变全部作为干扰过滤。代码中默认每扫描周期减 10ms，对应 10ms 的 PLC 扫描周期，消抖时间设置范围建议为 5-200ms，覆盖绝大多数工业场景需求。

3. 稳定边沿输出：边沿检测是基于消抖后的稳定信号生成的，不会出现原始输入抖动导致的虚假上升/下降沿，一次稳定动作只会输出一个单周期的边沿脉冲，非常适合用作触发信号（比如启动、计数触发等）。

2

典型应用场景

这个消抖 FB 适用范围极广，凡是低速数字量输入信号都可以用它做预处理，常见场景包括：

1. 操作部件消抖：设备启动/停止/复位按钮、操作面板功能按键、急停按钮等机械按键，本身存在 5-20ms 的触点弹跳，没消抖时一次按下可能触发 3-5 次动作，轻则导致设备反复启停，重则烧毁接触器、撞坏模具。比如注塑机的合模按钮，加消抖 FB 后一次按下只触发一次合模，故障率直接下降 80%以上。

2. 传感器信号滤波：接近开关、光电开关、限位开关、液位开关等工业传感器，受现场振动、电磁干扰影响，经常出现短时间的高频跳变。比如流水线光电检测工位，工件经过时因为反光、振动导致信号跳变，没消抖时会误判为“缺料”触发全线停机，设置 20-50ms 消抖时间后就能过滤干扰，只保留稳定的到位信号。

3. 安全信号处理：急停按钮、安全门限位开关、安全光幕等安全类输入，需要兼顾响应速度和抗抖动能力，消抖时间一般设为 5-20ms，既过滤掉触点弹跳，又不会影响安全回路的响应及时性，避免误触发非计划停机。

4. 脉冲信号预处理：流量计脉冲、电表脉冲、低速旋转编码器的单端脉冲等计量类信号，消抖后可以避免干扰导致的计数错误，提升计量精度，比如水表的脉冲输出加消抖后，统计误差可以从±5%降到±0.5%以内。

5. 老旧设备改造适配：一些老旧现场设备输出信号质量差、抖动严重，硬件改造成本高，加这个消抖 FB 后不用换硬件就能提升信号稳定性，大幅降低改造成本。

3

拓展优化思考

这个 FB 的基础逻辑已经能满足大部分场景需求，针对特殊场景还可以做以下优化：

VAR   
   changeDetect : BOOL; // 输入变化检测标志   
   debounceTimer : TON; // 消抖定时器
END_VAR
changeDetect := input <> lastInput;
debounceTimer(IN:= changeDetect, PT:= debounceTime);
IF debounceTimer.Q THEN   
   stable := TRUE;   
   stableState := input;
END_IF

参数扩展：可以增加“失能默认输出”“消抖模式（高/低电平有效）”等输入参数，适配 NPN/PNP 传感器、特殊失能逻辑等需求；还可以增加“信号跳变次数统计”输出，如果短时间内跳变次数超过阈值，说明信号干扰严重或硬件故障，输出报警信号方便排查。

FB_Debounce虽然只有几十行代码，但精准解决了工业现场最常见的信号抖动痛点，逻辑清晰无复杂指令，西门子 TIA Portal、三菱 GX Works、汇川 AutoShop 等主流 PLC 编程软件都能直接移植，消抖时间可根据现场需求灵活配置。 平时做项目时将这类基础功能块封装到个人程序库中，既能减少重复开发的工作量，又能大幅提升程序的稳定性和可维护性，是 PLC 工程师必备的“轻量级工具”。哪怕是没有太多编程经验的新手，也能看懂代码逻辑，根据需求快速修改适配，非常实用。

你来出题 我来答

欢迎大家在评论区提一些标准功能块的需求，如果合适，我们会在以后的文章中与大家分享。

2026年9月