狀態機是一個常用的設計模式，其邏輯清晰實現簡單。本文以一個簡化版的紅綠燈為例，演示在 AWPLC 中實現狀態機的方法。

背景

AWTK全稱 Toolkit AnyWhere，是 ZLG 開發的開源 GUI 引擎，旨在為嵌入式系統、WEB、各種小程序、手機和 PC 打造的通用 GUI 引擎，為用戶提供一個功能強大、高效可靠、簡單易用、可輕松做出炫酷效果的 GUI 引擎。

AWPLC是 ZLG 自主研發的 PLC 系統（兼容 IEC61131-3)，其中 AWPLC 的運行時庫(Runtime)基于 ZLG TKC 開發，可以移植到到任何主流 RTOS 和嵌入式系統。AWPLC 的集成開發環境(IDE)基于 AWTK 開發，可以運行在 Windows、MacOS 和 Linux 系統之上。AWPLC 的主要目標之一是把 PLC 中低代碼開發方法引入到嵌入式軟件，從而提高嵌入式軟件的開發效率和可靠性。

?簡介

狀態機是一個常用的設計模式，在有的情況下采用狀態機，邏輯清晰，實現簡單。在 AWPLC 中，也是可以采用狀態機模式的，本文以一個簡化版的紅綠燈為例，演示在 AWPLC 中實現狀態機的方法。

在采用狀態機模式設計時，一般按照下列步驟進行：

• 確定系統存在的狀態，并選取我們關注的狀態。比如，在本系統中，我們選取紅燈、黃燈、綠燈三個狀態；
• 確定在各個狀態下系統的行為。比如，在本系統中，在紅燈狀態下，點亮紅色 LED 燈；在黃燈狀態下，點亮黃色 LED 燈；在綠燈狀態下，點亮綠色 LED 燈；
• 確定各個狀態之間轉換的條件。比如，在本系統中，在紅燈狀態下，超時進入黃燈狀態下；在黃燈狀態下，超時進入綠燈狀態下；在綠燈狀態下，超時進入紅燈狀態下。

狀態轉換如下圖所示：

1. 系統組成

該系統包括：

• 3 個 LED。

2. 軟件模擬

• LED 都用軟件模擬。

?PLC程序

1. 變量定義

在本系統中，需要定義幾個變量：

STATE_RED 表示紅色狀態，是一個常量，取值為 1；

STATE_YELLOW 表示黃色狀態，是一個常量，取值為 2；

STATE_GREEN 表示綠色狀態，是一個常量，取值為 3；

STATE 表示系統當前的狀態；

LED_RED 表示紅色 LED 燈，映射到第 1 個數字輸出；

LED_YELLOW 表示黃色 LED 燈，映射到第 2 個數字輸出；

LED_GREEN 表示綠色 LED 燈，映射到第 3 個數字輸出。

具體配置如下圖所示：2. 功能塊圖基本工作原理：

如果系統當前狀態 STATE 等于 STATE_RED 時，表明當前處于紅燈狀態：點亮紅色 LED 燈，定時器保持工作，當定時器超時，設置系統當前狀態為黃燈狀態；

如果系統當前狀態 STATE 等于 STATE_YELLOW 時，表明當前處于黃燈狀態：點亮黃色 LED 燈，定時器保持工作，當定時器超時，設置系統當前狀態為綠燈狀態；

如果系統當前狀態 STATE 等于 STATE_GREEN 時，表明當前處于綠燈狀態：點亮綠色 LED 燈，定時器保持工作，當定時器超時，設置系統當前狀態為綠燈狀態。

* 值得注意的是，這里使用了功能塊 MOVE 對變量進行賦值。按道理來說，對變量進行賦值，直接拉根線連接起來就可以了，為什么還要加個 MOVE 呢？原因在于，這里是條件賦值，即在定時器超時的時候，才對 STATE 進行賦值。

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

具體實現如下圖所示：

用戶界面

應用程序不需要編程，用 AWTK Designer 設計好界面，將控件與模型進行綁定即可。下面介紹一下控件與模型的綁定方法。這里用的是 AWTK-MVVM，數據綁定規則與 AWTK-MVVM 是完全一樣的。

模型可以用 io、plc 或者 io+plc。io 可以用來綁定 IO 變量，plc 可以用來綁定程序 PLC 內部變量。

示例：

由于符號%在程序里具有特殊功能，所以在綁定 IO 變量時，把%換成_。比如：將%QX0.0寫作_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）：

運行效果：系統啟動后，三個 LED 燈循環點亮，和跑馬燈不同的是，三個 LED 點亮的時間并不完全相同。

*由此可見，在 AWPLC 功能塊圖的幫助下，我們不要寫 C 代碼或腳本，即可完成應用程序的開發。AWPLC 用低代碼降低了開發的門檻，提高了開發的效率。AWPLC 等您來玩！

AWPLC 目前還處于開發階段的早期，寫這個系列文章的目的，除了用來驗證目前所做的工作外，還希望得到大家的指點和反饋。如果您有任何疑問和建議，請在評論區留言。