一、狀態設計法說明：

            在自動控制的領域當中，若以較簡單的分類來說，有順序控制及反饋控制兩種﹙PLC較偏向順序控制方面﹚。而順序控制又可分成程序控制及條件控制兩種。所謂程序控制是依使用者所預定的順序，自動進行控制各項元件；而條件控制是依使用者所設定的條件，對不同的輸入做出不同的反應動作。兩者之間看似不同，其實內部確有極相似的觀念存在，那就是兩者都是狀態的組合。程序控制是依序執行不同的狀態，而條件控制則是根據輸入，再加以判斷分析，最後選擇適合的狀態來反應。依據這種觀念，筆者提出狀態設計法，這種設計法能涵蓋大部份的順序控制，是一種較快速的設計法。

二、設計步驟實例：

            設計一電路控制，條件如後：按PB1則M1、M2動作；按PB2則M2、M3動作；按PB3則M3、M1動作。（本例屬於條件控制）

1.狀態分析並直接繪出階梯圖

(1)將電路功能分析成若干狀態，每一個狀態都以一個內部電驛來代表。上述功能可以分成三種狀態，亦即

A.按PB1時為第一種狀態S1，並以內部電驛1000(M0)來代表

B.按PB2時為第一種狀態S2，並以內部電驛1001(M1)來代表

C.按PB3時為第一種狀態S3，並以內部電驛1002(M2)來代表

(2)因為馬達的動作均為持續運轉，所以每一種狀態都應該能自保持，因此階梯圖如左下圖；

(3)因為三種狀態中，在一段時間只能有一種存在，所以假若S1動作，則S2、S3必需切斷；同理S2動作，則S1、S3必需切斷；S3動作，則S1、S2必需切斷。這是一種互鎖電路，最好的方法是利用開關的B接點。也就是用A接點接通自己而用B接點切斷別人，如右上圖。

(4)加上OL得到左下圖

(5)利用狀態電驛的A接點來驅動輸出：狀態S1（1000）時，M1、M2（500、501）動作；狀態S2（1001）時，M2、M3（501、502）動作；狀態S3（1002）時，M3、M1（502、500）動作。交叉分析得到如右上圖。

(6)將上兩圖組合以後得到完整的階梯圖如下

2.撰寫程式並鍵入PLC中

 3.接線

4.執行

四、實習

1.題目：設計紅綠燈控制電路，如下圖所示（本例屬於程序控制）

2.實習步驟

(1)狀態分析並直接繪出階梯圖

A.如上圖所示，雖然共有12個燈，但直向的兩組燈可直接並接，橫向的兩組燈也一樣，所以實際上只需6個輸出點即可，分別供給RL1、YL1、GL1、RL2、YL2、GL2。

B.依紅綠燈變化的情形來分析，可以得出下列四個依設定時間而順序執行的狀態。

a. 狀態S1（1000或M0）→GL1及RL2亮

b. 狀態S2（1001或M1）→YL1及RL2亮

c. 狀態S3（1002或M2）→RL1及GL2亮

d. 狀態S4（1003或M3）→RL1及YL2亮

C.因此階梯圖如左下圖；

D.因為四種狀態中，在一段時間只能有一種存在，但因為狀態是依序進行的，所以假若S1動作，則S4必需切斷；同理S2動作，則S1必需切斷；S3動作，則S2必需切斷；S4動作，則S3必需切斷。另外為了避免在狀態執行中又按下01開關，因此在S1迴路上必須串上其它狀態的B接點，如右上圖。

E.因為在任何狀態下，按下PB1時，都應能切斷電路，因此必須在每一狀態行，都插入PB1的B接點，如下圖。

F.利用狀態電驛的A接點來驅動輸出：狀態S1（1000）時，GL1、RL2（500、505）動作；狀態S2（1001）時，YL1、RL2（501、505）動作；狀態S3（1002）時，RL1、GL2（502、503）動作；狀態S4（1003）時，RL1、YL2（502、504）動作。交叉分析得到下圖。

G.將上兩圖組合以後得到完整的階梯圖如下圖

(2).撰寫程式並鍵入PLC中

(3)接線

(4)執行