纳博特 SoftPLC｜机器人控制器内置梯形图软 PLC 完整实操手册
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纳博特、SoftPLC、机器人运动控制、PLCopen、梯形图适用读者：机器人调试工程师、现场应用工程师、售后、嵌入式运动控制研发 文档版本：V1.0
摘要
传统机器人工作站，往往需要额外外接硬件PLC完成IO联锁、节拍顺序控制、设备状态判断，增加硬件成本、接线工作量与多系统联调复杂度。纳博特控制器内置 SoftPLC软PLC能力，直接在示教器实现梯形图编辑、变量监视、逻辑运行，机器人运动逻辑与周边设备IO逻辑一体化运行。 本文完整讲解内置SoftPLC功能原理、变量体系、梯形图编辑、运行调试、故障排查与实战示例，帮助工程师快速掌握机器人控制器一体化逻辑控制能力。
前言：为什么机器人控制器需要内置SoftPLC？
在冲压、码垛、喷涂、上下料等自动化工作站中，机器人负责运动，外部PLC负责设备联锁、传感器逻辑、节拍流转。两套系统并存会带来几个现实痛点：
- 需要额外采购硬件PLC，增加项目BOM成本；
- 机器人‑PLC之间大量IO交互，接线繁琐；
- 两套独立系统，时序同步、故障交互调试难度高；
- 项目交付时需要同时维护机器人程序与PLC程序两份工程。
SoftPLC核心价值：把逻辑控制能力内置进机器人控制器。 不需要外接独立PLC，直接在示教器编写梯形图，实现IO联锁、时序逻辑、计数定时，机器人运动、IO逻辑、全局变量深度打通，实现「机器人+工艺+周边设备」一体化控制，降低集成调试成本。
⚠️ 能力边界：SoftPLC面向工作站现场逻辑编排；急停、安全门、光栅等安全回路依然依靠硬件安全回路实现，不可完全依赖软逻辑。
1 功能总览
纳博特SoftPLC运行于控制器内部，示教器提供可视化梯形图编辑器，核心能力清单：
- ✅ 完整梯形图编辑：触点、线圈、连接线、IEC标准功能块；支持插入/删除梯级
- ✅ 变量管理：物理IO、内部辅助位、定时器、计数器、控制器全局变量互通
- ✅ 在线监视：梯形图实时高亮，直观查看触点、线圈通断状态
- ✅ 启停控制：停止状态编辑，运行状态锁定编辑，自动持久化工程
- ✅ 全局变量打通：PLC逻辑可读写机器人控制器全局布尔、整数、浮点变量，实现运动程序与PLC逻辑数据交互
⚠️ 安全警告：
Y为物理输出变量，修改Y变量会直接驱动外部硬件设备。调试前务必确认外围无人员、无障碍物，避免误动作。
2 使用前置条件
- 控制器正常启动，无致命故障；
- 示教器与控制器通讯链路正常；
- 设备置于调试安全模式；
- 操作物理输出前确认现场安全；
- 修改梯形图逻辑前，必须先停止SoftPLC运行。
3 入口与界面详解
3.1 进入软PLC页面
示教器菜单路径： 设置 → 外部通讯 → 软PLC
【配图1：示教器菜单导航截图】
进入页面自动拉取控制器内部默认PLC工程以及运行状态。
3.2 主界面四大分区
【配图2：软PLC主界面，标注4大区域】
- 梯形图显示区：展示梯级、触点、线圈、功能块运行状态，运行时导通元件高亮显示。
- 指令选择区：编辑工具、连接工具、触点、线圈、定时器/计数器/MOVE功能块。
- 属性编辑区：配置元件绑定变量、功能块参数。
- 底部操作栏：返回、删除、插入页、删除页、变量表、指令、运行/停止。
3.3 底部按钮功能速查表
【配图3：底部操作按钮面板特写截图】
| 按钮 | 功能说明 |
|---|---|
| 返回 | 退出软PLC，返回上一级设置页面 |
| 删除 | 删除选中元件；区域选择模式删除选中区域 |
| 插入页 | 在当前选中梯级后方新增梯级 |
| 删除页 | 删除当前选中梯级，梯级内元件一并清除 |
| 变量表 | 跳转变量监视与修改变量页面 |
| 指令 | 切回指令选择面板，激活指针工具 |
| 运行 | 启动PLC逻辑，锁定梯形图编辑权限 |
| 停止 | 停止PLC逻辑，恢复梯形图编辑权限 |
4 变量体系详解（硬核重点）
SoftPLC拥有独立IO与内部变量，同时支持对接控制器全局变量，实现机器人运动程序和PLC逻辑的数据互通。变量编号从
1开始。
4.1 全部变量类型
| 变量标识 | 范围 | 数据类型 | 可写性 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| X | X01‑X16 | 布尔量 | 只读 | 控制器物理输入，外部传感器信号 |
| Y | Y01‑Y16 | 布尔量 | 可写 | 控制器物理输出，驱动外部执行器件 |
| M | M001‑M999 | 布尔量 | 可写 | 软PLC内部辅助中间位 |
| T | T01‑T99 | 无符号整数 | 可写 | 定时器，范围0‑65535 |
| C | C01‑C99 | 有符号整数 | 可写 | 内部计数器 |
| GB | GB001‑GB999 | 布尔量 | 可写 | 控制器全局布尔变量，打通机器人程序 |
| GI | GI001‑GI999 | 整数 | 可写 | 控制器全局整型变量 |
| GD | GD001‑GD999 | Double | 可写 | 全局浮点变量，PLC内部按整数处理 |
4.2 各元件支持变量对照表
| 元件类型 | 允许绑定变量 |
|---|---|
| 常开/常闭触点 | X、Y、M、T、C、GB、GI、GD |
| 上升沿、下降沿触点 | X、Y、M、GB |
| 普通/取反/置位/复位线圈 | Y、M、GB |
| 定时器、计数器参数 | 常量、X、Y、M、T、C、GI、GD |
| MOVE赋值输入输出 | 常量、X、Y、M、T、C、GB、GI、GD |
💡工程技巧：需要机器人运动程序和PLC交互，优先使用
GB/GI/GD全局变量，两边均可读写。
5 变量表操作
点击【变量表】进入监视页面，支持X/Y/M/T/C五类变量；分页展示，支持编号直接跳转。
- 查看变量：切换变量类型、翻页、输入编号跳转；运行状态周期自动刷新。
- 修改变量：点击编辑 → 设置数值 → 保存本页 / 取消。
约束：X物理输入只读；Y/M只能填0或1；T取值0‑65535；C填写整数。
6 梯形图完整编辑流程
重要规则：SoftPLC运行状态下禁止编辑梯形图；修改逻辑必须先点【停止】。运行时编辑按钮全部锁定。
6.1 指令面板分类
| 分类 | 指令集合 |
|---|---|
| 编辑工具 | 指针、区域选择、橡皮擦 |
| 连接工具 | 水平连线、向上连线、长连线 |
| 输入元件 | 常开、常闭、上升沿、下降沿触点 |
| 输出元件 | 普通线圈、取反线圈、置位线圈、复位线圈 |
| 功能块 | IEC定时器、CTU加计数、CTD减计数、MOVE赋值 |
6.2 插入元件
- SoftPLC状态为停止；
- 在指令面板选择触点/线圈/功能块；
- 在梯形图单元格点击放置；
- 属性面板填写变量编号、功能块参数，确定；
- 等待界面刷新确认元件生效。
注意：定时器、计数器属于复合功能块，占用多个单元格，放置区域必须为空。
6.3 修改元件属性
- 指针选中目标元件；
- 属性面板修改变量、编号、参数；
- 点击确定完成更新；支持直接输入编号，例如
X01、GB010。
6.4 删除元件
- 单个删除：指针选中元件，点击删除；
- 批量删除：区域选择框选范围，点击删除；
- 橡皮擦工具：直接点击元件删除。
复合功能块点击功能块单元格即可整体删除。
6.5 梯级插入 & 删除
- 插入梯级：选中已有梯级 → 插入页，在其后生成新梯级；
- 删除梯级：选中梯级 → 删除页，梯级连同内部元件全部清除。
7 核心指令功能详解
7.1 触点与线圈
- 常开触点：变量=1导通；变量=0断开
- 常闭触点：变量=0导通；变量=1断开
- 上升沿触点：变量0→1跳变瞬间触发一次
- 下降沿触点：变量1→0跳变瞬间触发一次
- 普通线圈：梯级导通置1，梯级断开置0
- 置位线圈：导通后变量置1并保持，需要复位线圈清零
- 复位线圈：导通后变量置0
7.2 IEC定时器
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| 编号 | 定时器实例编号Txx |
| 时间单位 | Minutes / Seconds / 100ms |
| PT | 预设定时时间，支持常量或变量 |
| ET | 当前计时输出，可以绑定变量读取计时值 |
| 定时模式 | On接通延时 / Off断开延时 / Pulse脉冲定时 |
7.3 CTU / CTD / MOVE
| 功能块 | 参数 | 功能 |
|---|---|---|
| CTU | 编号、PV预设值、CV当前计数值 | 上升沿累加计数 |
| CTD | 编号、PV预设值、CV当前计数值 | 下降沿递减计数 |
| MOVE | IN输入，OUT输出 | 使能条件满足，将IN赋值给OUT |
8 运行、在线监视、停止
8.1 启动运行
- 梯形图逻辑检查完毕；
- 确认物理输出不会造成现场危险；
- 点击【运行】；按钮切换为停止，梯形图编辑锁定；
- 梯形图可见区域元件实时高亮。
8.2 在线监视重点观察项
【配图4：梯形图运行高亮效果图】
- 输入触点跟随外部X信号变化；
- M、T、C内部变量状态符合逻辑预期；
- Y输出线圈条件导通时正确高亮；
- 定时器、计数器数值正常变化。
提示：仅当前屏幕可见梯级会刷新高亮，滚动页面后等待刷新。
8.3 停止PLC
点击停止：PLC逻辑停止执行、高亮清除、梯形图编辑权限恢复；工程保存在控制器，不会丢失。
9 实战示例：外部输入X01触发输出Y01
场景：传感器信号X01接通，直接驱动外部输出Y01
- 停止SoftPLC；
- 放置常开触点，绑定变量
X01； - 连线到输出位置；
- 放置普通线圈，绑定变量
Y01； - 检查连线完整，点击运行；
- 触发外部X01输入，观察梯形图高亮以及Y01输出动作。
10 工程保存与恢复
- 修改梯形图、参数自动保存，无需手动保存按钮；
- 控制器上电自动加载默认PLC工程；无工程会自动新建空工程；
- 修改完成等待界面刷新，不要操作完成立刻断电，避免工程损坏。
11 高频问题排查（排坑章节）
Q1：页面打开看不到梯形图
- 退出重进软PLC页面；
- 检查示教器与控制器通讯状态；
- 确认控制器完全启动；
- 无效则重启控制器重试。
Q2：梯形图不能编辑
90%原因：PLC处于运行状态，运行状态锁定编辑，点击【停止】后再修改。
Q3：插入元件不生效
- 目标单元格被占用，复合功能块需要连续空白单元格；
- 变量编号、变量类型填写非法；
- 示教器‑控制器通讯瞬时异常；
- 元件放置位置不符合梯形图语法规则。
Q4：X变量无法修改
X属于物理输入，由外部硬件信号驱动，软件只读，不能手动强制改写。
Q5：线圈Y已经高亮，外部硬件无输出
- SoftPLC处于运行状态；
- 线圈绑定变量确认是Yxx；
- 梯形图梯级条件导通；
- 检查控制器IO硬件配置、接线、外部设备供电与使能。
Q6：运行高亮不刷新
示教器和控制器通讯异常；滚动页面后等待刷新；只有屏幕可见梯级做高亮刷新。
12 生产环境安全规范（必看）
- 调试物理输出，现场必须确认安全；
- 禁止使用软PLC变量强制输出，替代硬件安全回路；
- 急停、安全门、光栅等安全保护必须依靠硬件，不能仅靠SoftPLC逻辑；
- 修改梯形图前务必停止PLC；
- 使用置位线圈，必须配套设计复位逻辑，防止状态锁死；
- 正式投产前，完整验证逻辑、异常分支、输出动作。
小结
SoftPLC补齐了机器人控制器本地逻辑控制短板，实现机器人运动和IO联锁时序一体化，减少外接硬件PLC，降低自动化工作站集成成本。 目前版本已经完成梯形图编辑、定时器、计数器、赋值、全局变量互通能力；下一迭代方向：统一变量系统、更多工艺功能块、大量现场工况验证、交互体验优化，推动从功能可用走向项目可交付。
欢迎运动控制、机器人集成同行评论区交流使用问题与落地经验。
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