使用三菱PLC（如FX系列或Q系列）编写计算器程序，可以通过梯形图（LAD）或结构化文本（ST）实现。以下以FX系列PLC为例，设计一个支持加法、减法、乘法、除法的四则运算计算器程序，并通过触摸屏（HMI）或按钮输入数据和操作符。
一、硬件与软件准备
硬件：
三菱FX3U PLC（支持浮点运算需FX3U-4AD-ADP模块或使用内置浮点指令）。
数字输入按钮（X0~X9对应数字0~9）。
操作符按钮（X10=加法, X11=减法, X12=乘法, X13=除法, X14=等于）。
清除按钮（X15=清零）。
触摸屏（如GT2310-VTBA）用于显示输入和结果（可选）。
软件：
GX Works2（编程软件）。
GT Designer3（触摸屏组态，如需显示界面）。
二、程序逻辑设计
1. 变量定义
| 变量类型 | 地址 | 用途 |
|---|---|---|
| 输入继电器 | X0~X9 | 数字输入0~9 |
| 输入继电器 | X10~X14 | 操作符（+、-、*、/、=） |
| 输入继电器 | X15 | 清零（CLR） |
| 数据寄存器 | D0 | 存储第一个操作数 |
| 数据寄存器 | D1 | 存储第二个操作数 |
| 数据寄存器 | D2 | 存储运算结果 |
| 数据寄存器 | D3 | 临时存储输入值 |
| 状态寄存器 | M0 | 输入第一个数标志 |
| 状态寄存器 | M1 | 输入操作符标志 |
| 状态寄存器 | M2 | 输入第二个数标志 |
2. 梯形图程序
以下为核心逻辑的简化梯形图描述：
(1) 数字输入处理
lad
// 数字按钮0~9的输入（以X0为例，其他类似） LD X0 // 按下数字0 OR M8000 // 确保自锁（实际需用SET/RST或辅助继电器） ANI M1 // 未输入操作符时（属于第一个数） ANI M2 // 未输入第二个数时 OUT D3 K0 // 将0存入D3（实际需用MOV指令）
// 将D3的值累加到D0（第一个数）或D1（第二个数） LD M0 // 输入第一个数状态 AND NOT M1 // 未输入操作符 ADD D0 D3 D0 // D0 = D0 + D3（需用ADD指令）
LD M2 // 输入第二个数状态 ADD D1 D3 D1 // D1 = D1 + D3
(2) 操作符输入处理
lad
// 加法按钮（X10） LD X10 ANI M1 // 避免重复输入操作符 SET M1 // 进入操作符输入状态 RST M0 // 结束第一个数输入 SET M2 // 开始第二个数输入 MOV D0 D10 // 备份第一个数到D10（可选）
// 其他操作符（减法X11、乘法X12、除法X13）逻辑类似
(3) 等于运算（X14）
lad
LD X14 ANI M2 // 确保已输入第二个数
// 加法运算 LD M10 // 加法标志（通过X10触发时SET M10） ADD D0 D1 D2 // D2 = D0 + D1
// 减法运算 LD M11 // 减法标志 SUB D0 D1 D2 // D2 = D0 - D1
// 乘法运算 LD M12 // 乘法标志 MUL D0 D1 D2 // D2 = D0 * D1（需FX3U支持浮点）
// 除法运算 LD M13 // 除法标志 DIV D0 D1 D2 // D2 = D0 / D1
// 结果处理 MOV D2 D100 // 将结果存入D100（供HMI显示） RST M1 // 重置所有状态 SET M0 // 重新开始输入
(4) 清零功能（X15）
ladLD X15ZRST D0 D2 // 清零D0~D2RST M0 M2 // 重置所有状态
3. 触摸屏显示（可选）
在GT Designer3中创建以下显示元素：
输入显示框：绑定到
D0（第一个数）、D1（第二个数）、D2（结果）。按钮：关联到PLC的
X0~X15输入点。状态指示灯：显示当前输入阶段（如“输入第一个数”、“输入操作符”）。
三、注意事项
浮点运算支持：
使用
MUL/DIV指令时乘以10n后运算，再除以10n。或使用
FX3U-4AD-ADP扩展模块处理浮点数。FX系列PLC默认使用整数运算，如需支持小数，需：
除法零错误处理：
ladLD X13 // 除法按钮LDI D1 K0 // 检查除数是否为0OR M8000 // 条件成立时跳过运算OUT Y10 // 触发报警（如Y10接指示灯）
输入缓冲：
使用
D3暂存当前输入的数字，避免直接修改D0或D1。程序优化：
使用
ZRST指令批量复位状态继电器。通过
MOV指令备份中间结果，防止数据丢失。
四、完整示例（简化版）
以下为加法运算的简化梯形图逻辑：
lad
// 输入数字5（X5）和数字3（X3），然后按加法（X10）和等于（X14） LD X5 MOV K5 D3 LD M0 ADD D0 D3 D0
LD X3 MOV K3 D3 LD M2 ADD D1 D3 D1
LD X14 ADD D0 D1 D2 MOV D2 D100 // 结果存入D100
五、扩展功能
连续运算：支持多次操作（如
1+2+3）。历史记录：用
D寄存器数组存储最近10次运算结果。错误处理：如溢出检测（使用
OV特殊继电器）。
总结
通过三菱PLC实现计算器程序的核心是：
状态管理（输入第一个数→操作符→第二个数→结果）。
数据暂存（使用
D寄存器存储中间值）。运算指令（根据操作符调用
ADD/SUB/MUL/DIV）。
实际编程时需结合具体PLC型号和指令集调整细节。如需完整工程文件，可进一步提供硬件配置和功能需求。
