3.2.4 运动控制功能块的状态图及其实现示例

运动控制功能块分为边沿触发功能块和电平控制功能块两类。每类功能块还可添加操作时间限制的参数，这里介绍基本功能的两类功能块的状态图。

1.边沿触发功能块

边沿触发功能块是带有Execute输入信号的功能块。

为描述边沿触发功能块的状态，只描述公用参数组成的功能块如图3-14所示，取功能块名ETrig。

为统一起见，各变量前加字母x和e，用于区别实际的运动控制功能块参数。

基本边沿触发功能块的状态有休眠（Dormant）、执行（Executing）、出错（Error）、完成（Done）和复位（Resetting）等，如图3-15所示。

（1）数据类型

以下编写状态STATE枚举数据类型，用于描述该功能块的状态。

以下编写出错的枚举数据类型，用于描述出错的信息。

（2）程序

用结构化文本编程语言列出其变量声明。

（3）状态

各有关状态可用下述方法编写。例如，休眠状态的处理HandleDormantState编写如下：

其他状态的处理方法编写如下（其内容应是该状态下所执行的动作命令）：

图3-16显示了各状态和输入输出信号的关系。

对边沿触发功能块，在输入信号xExecute的上升沿触发该功能块，其内部状态从休眠（Dormant）转换到忙（Busy，即图3-15中的执行Executing），所有输入被采样并存储。功能块输出xBusy被置位，表示功能块定义的操作将开始。

在定义的操作期间，设置一些条件可使操作退出忙（Busy）状态，这表示xBusy输出被复位到FALSE。例如，没有发生出错，则操作被执行，直到任务完成，这时，进入Done状态。例如，操作期间发生出错，则从Busy状态转换到Error状态。上述的转换是排它性的，即输出xDone和xError只能有一个被置位。

● Ready Condition：如果操作达到其准备条件，而且没有出错发生和操作时间没有超过规定等，则输出xDone置位（TRUE），即Busy状态转换到Done状态。

● Error Condition：如果操作过程中检测到一个出错，则输出xError被置位（TRUE），即Busy状态转换到Error状态。此外，被定义的出错代码（本地枚举数据类型ERROR的一个输出值）被送达输出变量eErrorID。

至少在一个周期内输出变量xDone或xError之一的值是稳定的TRUE值。

当检测到输入信号xExecute为FALSE时，表示该功能块失活，因此，其内部状态转换到Reset状态。所有输出都将被复位，所有被占用的资源都释放。

重新初始化后，该功能块的状态从Reset转换到Dormant。

在基本状态的基础上，可添加其他状态，例如中止状态。也可增加输入和输出参数，例如，增加操作超时间的输入参数等。图3-17是增加中止状态的基本边沿触发功能块的SFC图。

在xExecute上升沿，除了xExecute外的所有输入被采样并就地存储。这样，这些输入变量的改变不能影响它正在运行时所定义的操作。

在输出变量xBusy状态变为TRUE时，输入变量xExecute可以设置到FALSE。

输入变量xExecute检测到下降沿不会中断已经定义的操作。被定义的操作正常地运行到它的准备条件、中止条件或出错条件。

在xBusy输出变量的下降沿，输入变量xExecute被采样，其反相值被作为复位请求存储在功能块內。即使xExecute输入变量的状态已经被设置到FALSE，输出变量的状态至少在一个调用周期是有效的。这种情况下（复位请求），功能块的内部状态会自动重新初始化。在其他情况（xExecute仍在TRUE）时，在重新初始化功能块前（即标准握手），功能块将等待输入变量xExecute的下一个下降沿。

只有当xDone的状态为TRUE时，xDone、xBusy、xError、xAborted或eErrorID以外的其他输出变量的状态才有效。有时，当xDone未置位在TRUE时，有必要设置带有效状态的附加输出变量，这种情况下，这些变量的特定行为需用文件明确说明。有时，需要设置附加的输出变量，它仅在结合其他输出变量的状态时有效。这种情况下，这些变量的特定行为和变量之间的关系也需用文件明确说明。

当Reset request激活，且输出变量xDone、xError中有一个的状态已经为TRUE后，输入变量xExecute可再次被设置为TRUE，并且，功能块将重新起动它的已经定义的操作（快速握手）。

2.电平控制功能块

电平控制功能块是带有Enable输入信号的功能块。这类功能块都有输入信号Enable。即它是在Enable高电平时激活该功能块的动作。

图3-18是PLCopen运动控制规范第一部分第2版规定的MC_WriteParameter功能块图像描述，它带Enable输入，是电平控制功能块。为研究其状态，将它们的公用参数用阴影列出。

整体而言，有两个不同层面的PLCopen规范的公用规定：

● 基本层面。用Enable/Done（或Activate/Ready）和Busy，Error和ErrorID。虽然，ErrorID可以是一个整数、一个字或一个双字（供应商规定）。

● 扩展层面。用添加的Active和CommandAborted。

与边沿触发功能块的状态类似，电平控制功能块的状态有休眠（Dormant）、执行（Executing）、出错（Error）、完成（Done）和复位（Resetting）等。如图3-10所示。

对于电平控制功能块，如果输入信号xEnable被检测到TRUE，即高电平，则该功能块起动其所定义的操作。功能块的内部状态转换到Executing。它将运行其准备条件（Ready Condition）或出错条件（Error Condition）。与边沿触发功能块不同的是电平控制功能块的输入变量不被存储，因此，它将影响所定义操作的当前工作流。

有时，需要一个从未达到它的准备条件的行为模型。例如，MC_Power运动控制功能块。它也是电平控制功能块，但它没有输出变量xDone和没有完成的状态。

与边沿触发功能块类似，可在基本型的电平控制功能块上添加中止功能，也可添加操作超时功能等。

图3-19是添加中止和带时间限功能的电平控制功能块的SFC图。