PLC编程状态机如何实现

在PLC程序的编写过程中，可以使用状态机的控制思路，将一些复杂的控制过程使用状态机的方法处理。这里简单给大家介绍一下什么是状态机？如下图所示，为一个状态机的状态图。

从以上图中可以看到，其是将动作执行的各个状态进行了一个划分、规划。动作程序的执行就是使程序在不同的条件下进行各个状态之间的转换。

以上这些都比较抽象，初次接触的话不是特别能让人理解，接下来我们看一下一个程序功能如何拆分为状态机的单个状态。

如何拆分设计状态机的状态

状态的选择

一般将程序执行过程中，会存在停留、保持、等待等过程。在设计状态的时候，就可以将状态的最小单位设计为这些过程。例如，1、控制气缸伸出/收回，这就可以选做状态机的一个状态；2、设备停止，等待接收命令，这也应该是一个状态；3、启动电机运行，电机运行到停止这也应该是一个状态；

总的来说，在选择状态的时候，状态在程序的时序结构上，在时间单位上应该是一个“保持”的状态。

状态之间的转换

状态转换一定是要某种条件的。即状态在处于保持的过程中，检测到条件满足，就进行状态间的转换。例如，气缸伸出/收回这个状态，在气缸动作的过程中，其缸动作到位传感器检测到到位信号，则程序就应该转换到下一个状态。下一个状态可以是另一个气缸的动作、也可以是等待延时、还可以是其他设备流程上的步骤。

状态机实现流程控制方法

举例1

这里以机械手物料取放机构为例给大家分享。这个是我以前给大家分享的一篇文章PLC编程示例-机械手物料取放。在这篇文章中，我以类似于“流水线”的方式给大家分享如何处理这类流程控制逻辑。

这种方式简单方便，编写程序的时候就依照动作的流程顺序执行下去就可以。但是如果设备的动作比较复杂，就可能会将这个“流水线”设计得非常得长。这当然不是一个优质的程序结构。但是如果使用状态机的方式来处理，就可以将程序简化许多。且程序的代码质量也会提高不少。

举例2

串口自定义协议实现过程。在处理串口通信的过程中，在进行数据传输的过程中一般都会有几个动作，如串口状态查询、串口空闲查询、数据发送、数据接收、异常检测、异常处理。

同样的，将串口通信的过程均使用状态机的方式来进行处理，可以极大的简化程序的结构。尤其在通信过程为动态变化的情况下，如某一时刻，仅需要数据发送流程；某一时刻，仅需要数据接收；某一时间既要发送又要接收；在处理此类流程复杂的过程时，选用状态机的方式可以灵活的适用在各种变化的通信过程。

（转载请注明来源函控自动化工程师头条号）

通过实例看看三菱PLC的编程方式之经验设计法及顺序控制设计法

通过实例看看三菱PLC的编程方式之经验设计法

经验设计法用设计继电器电路的方法来设计比较简单的开关量控制系统，即在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断的修改和完善梯形图。只能用于简单的控制电路的设计。

举例来看下：

功能要求：送料小车在左限位处装料，10s后装料结束，开始右行，在碰到右极限或停下来卸料，15s后开始左行。碰到左限位后停下来装料，循环工作，知道按下停止按钮。

这是一个最简单的顺序控制电路。根据功能要求逐项进行编写，编写程序如下：

根据继电器电路图进行程序设计：根据继电器控制回路来转化成梯形图的设计方法。一般用于改造以前的继电器回路。其实也很少用了，但这是最基础的。

三相异步电动机正反转控制电路

PLC接线图

程序：

时序控制设计法：

时序控制电路一般只有一个启动命令信号，在启动命令的上升沿之后，各输出量的ON/OFF状态根据预定的时间自动地发生变化，最后回到初始状态：

看看如下的程序：

无论是经验设计法还是继电器电路转换法，都存在没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的编程结果不是唯一的，对于简单的控制电路可以用，但是对于复杂的控制电路显然是不适合的，因此，顺序控制设计法和顺序功能图的使用是比较通用的一种方法。

顺序控制设计法和顺序功能图

一、顺序功能图

顺序功能图就是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。也是PLC的顺序控制程序的有力工具，顺序功能图画对了基本上程序也就出来了。

在画好顺序功能图后怎么编程呢？

先来看看用置位和复位指令来实现的梯形图实现方法：

举个例子：信号灯控制系统举例

STL指令：步进指令简称STL指令。RET复位指令

STL指令的特点:

1. 与STL触点相连的触点应使用LD/LDI指令。

2. STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动 Y、M、S、T等元件的线圈，STL触点也可以使Y、M、S等元件置位或复位。

3. CPU只执行活动步对应的程序。

4. 使用STL指令时允许双线圈输出。

5. STL指令只能用于状态寄存器，在没有并行序列时，一个状态寄存器的STL触点在梯形图中只能出现一次。

6. 在STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令，可以使用CJP/EJP指令，当执行CJP指令跳入某一个STL 触点的电路块时，不管该STL触点是否接通，均执行对应的 EJP指令之后的电路.

7. 可以对状态寄存器使用LD 、 LDI 、AND、 ANI、 OR 、ORI、 S 、R 、 OUT等指令。

8. 对状态寄存器置位的指令，如果不在STL触点驱动的电路块内置位时，系统程序不会自动将前级步对应的状态寄存器复位。

是不是对怎么写顺序控制程序有所了解。后面我还介绍下复杂工序的编程。希望持续关注

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