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  狀態(tài)機(jī)是一個(gè)常用的設(shè)計(jì)模式，其邏輯清晰實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。本文以一個(gè)簡(jiǎn)化版的紅綠燈為例，演示在 AWPLC 中實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)的方法。

  AWTK 全稱(chēng) Toolkit AnyWhere，是 ZLG 開(kāi)發(fā)的開(kāi)源 GUI 引擎，旨在為嵌入式系統(tǒng)、WEB、各種小程序、手機(jī)和 PC 打造的通用 GUI 引擎，為用戶(hù)提供一個(gè)功能強(qiáng)大、高效可靠、簡(jiǎn)單易用、可輕松做出炫酷效果的 GUI 引擎。

  AWPLC 是 ZLG 自主研發(fā)的 PLC 系統(tǒng)(兼容 IEC61131-3)，其中 AWPLC 的運(yùn)行時(shí)庫(kù) (Runtime) 基于 ZLG TKC 開(kāi)發(fā)，可以移植到到任何主流 RTOS 和 嵌入式系統(tǒng)。AWPLC 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE) 基于 AWTK 開(kāi)發(fā)，可以運(yùn)行在 Windows、MacOS 和 Linux 系統(tǒng)之上。AWPLC 的主要目標(biāo)之一是把 PLC 中低代碼開(kāi)發(fā)方法引入到嵌入式軟件，從而提高嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)效率和可靠性。

  狀態(tài)機(jī)是一個(gè)常用的設(shè)計(jì)模式，在有的情況下采用狀態(tài)機(jī)，邏輯清晰，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。在 AWPLC 中，也是可以采用狀態(tài)機(jī)模式的，本文以一個(gè)簡(jiǎn)化版的紅綠燈為例，演示在 AWPLC 中實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)的方法。

  在采用狀態(tài)機(jī)模式設(shè)計(jì)時(shí)，一般按照下列步驟進(jìn)行：

  · 確定系統(tǒng)存在的狀態(tài)，并選取我們關(guān)注的狀態(tài)。比如，在本系統(tǒng)中，我們選取紅燈、黃燈、綠燈三個(gè)狀態(tài);

  · 確定在各個(gè)狀態(tài)下系統(tǒng)的行為。比如，在本系統(tǒng)中，在紅燈狀態(tài)下，點(diǎn)亮紅色 LED 燈;在黃燈狀態(tài)下，點(diǎn)亮黃色 LED 燈;在綠燈狀態(tài)下，點(diǎn)亮綠色 LED 燈;

  · 確定各個(gè)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的條件。比如，在本系統(tǒng)中，在紅燈狀態(tài)下，超時(shí)進(jìn)入黃燈狀態(tài)下;在黃燈狀態(tài)下，超時(shí)進(jìn)入綠燈狀態(tài)下;在綠燈狀態(tài)下，超時(shí)進(jìn)入紅燈狀態(tài)下。

  狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下圖所示：

  1. 系統(tǒng)組成

  該系統(tǒng)包括：

  3 個(gè) LED。

  2. 軟件模擬

  LED 都用軟件模擬。

  1. 變量定義

  在本系統(tǒng)中，需要定義幾個(gè)變量：

  STATE_RED 表示紅色狀態(tài)，是一個(gè)常量，取值為 1;

  STATE_YELLOW 表示黃色狀態(tài)，是一個(gè)常量，取值為 2;

  STATE_GREEN 表示綠色狀態(tài)，是一個(gè)常量，取值為 3;

  STATE 表示系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài);

  LED_RED 表示紅色 LED 燈，映射到第 1 個(gè)數(shù)字輸出;

  LED_YELLOW 表示黃色 LED 燈，映射到第 2 個(gè)數(shù)字輸出;

  LED_GREEN 表示綠色 LED 燈，映射到第 3 個(gè)數(shù)字輸出。

  如果系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài) STATE 等于 STATE_RED 時(shí)，表明當(dāng)前處于紅燈狀態(tài)：點(diǎn)亮紅色 LED 燈，定時(shí)器保持工作，當(dāng)定時(shí)器超時(shí)，設(shè)置系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)為黃燈狀態(tài);

  如果系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài) STATE 等于 STATE_YELLOW 時(shí)，表明當(dāng)前處于黃燈狀態(tài)：點(diǎn)亮黃色 LED 燈，定時(shí)器保持工作，當(dāng)定時(shí)器超時(shí)，設(shè)置系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)為綠燈狀態(tài);

  值得注意的是，這里使用了功能塊 MOVE 對(duì)變量進(jìn)行賦值。按道理來(lái)說(shuō)，對(duì)變量進(jìn)行賦值，直接拉根線(xiàn)連接起來(lái)就可以了，為什么還要加個(gè) MOVE 呢?原因在于，這里是條件賦值，即在定時(shí)器超時(shí)的時(shí)候，才對(duì) STATE 進(jìn)行賦值。

  這就需要利用功能的執(zhí)行控制 (Execution Control)，當(dāng)功能塊啟用執(zhí)行控制 (Execution Control) 時(shí)，只有其輸入引腳 EN 為 TRUE 時(shí)，其后續(xù)賦值才生效。

  具體實(shí)現(xiàn)如下圖所示：

  應(yīng)用程序不需要編程，用 AWTK Designer 設(shè)計(jì)好界面，將控件與模型進(jìn)行綁定即可。下面介紹一下控件與模型的綁定方法。這里用的是 AWTK-MVVM，數(shù)據(jù)綁定規(guī)則與 AWTK-MVVM 是完全一樣的。

  模型可以用 io、plc 或者 io+plc。io 可以用來(lái)綁定 IO 變量，plc 可以用來(lái)綁定程序 PLC 內(nèi)部變量。

  示例：

  由于符號(hào) % 在程序里具有特殊功能，所以在綁定 IO 變量時(shí)，把 % 換成 _ 。比如：將 %QX0.0 寫(xiě)作 _QX0.0 。示例：

  children_layout="default(r=3,c=1,s=10)">

  程序界面如下所示(為了方便理解，我們把功能塊圖也放到了界面上)：

  運(yùn)行效果：系統(tǒng)啟動(dòng)后，三個(gè) LED 燈循環(huán)點(diǎn)亮，和跑馬燈不同的是，三個(gè) LED 點(diǎn)亮的時(shí)間并不完全相同。

  由此可見(jiàn)，在 AWPLC 功能塊圖的幫助下，我們不要寫(xiě) C 代碼或腳本，即可完成應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。AWPLC 用低代碼降低了開(kāi)發(fā)的門(mén)檻，提高了開(kāi)發(fā)的效率。AWPLC 等您來(lái)玩!