[发明专利]一种将PLC梯形图转换成指令表并解释执行的方法

权利要求书

1.一种将PLC梯形图转换成指令表并解释执行的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、遍历梯形图并构造十字链表的所有顶点，根据各顶点的逻辑关系构造十字链表的弧链表，通过所有顶点和弧链表得到十字链表；

S2、利用串并联归并，化简十字链表得到包含指令间逻辑关系的二叉树结构；

S3、遍历二叉树结构得到对应的指令表；

S4、利用堆栈的先进先出原理解释指令表；

所述步骤S1，具体为：

S11、构造StrRung结构体保存梯形图一行的信息，其中包括Element数组，该数组的元素是保存梯形图元件信息的StrElement结构体指针，然后用Rung指针数组保存每一行的StrRung结构体指针；

S12、把除导线以外的其他元件看成有向图的一个顶点，构造顶点结构StrVexNode并遍历Rung指针数组建立所有顶点，顶点结构包括一个指向二叉树节点结构StrBiNode指针；

S13、构造弧节点的数据结构并且根据各顶点的逻辑关系构造弧链表；

S14、通过所有顶点和弧链表得到十字链表；

所述步骤S2，具体为：

S21、利用串联归并，求入度为1的顶点，由该顶点结构的firstin域得到以该顶点为弧头的第一个弧结点，由弧结点得到弧尾顶点，接着计算该弧尾顶点的出度和入度，如果弧尾顶点的出度为1且入度小于等于1，则弧尾和弧头顶点合并为一个顶点；合并时新建一个二叉树节点BiNode，把弧尾顶点所包含的二叉树节点指针赋值为BiNode的左子节点，把弧头顶点所包含的二叉树节点指针赋值为BiNode的右子节点，同时把BiNode的Operator字段赋值为枚举元素AND，然后BiNode的指针赋值给弧尾顶点的二叉树节点指针并且把弧头顶点的firstout指针赋值给弧尾顶点的firstout指针，最后释放弧头顶点的firstin弧节点和弧头顶点；

S22、利用并联归并，依次计算顶点的出度，如果顶点的出度大于1则利用firstout域把以该顶点为弧尾的所有弧结点的弧头顶点保存在temp1数组中，对于temp数组中的顶点都按照以下步骤执行，求该顶点为弧尾的第一个弧结点的弧头顶点，计算该弧头顶点的入度，如果该弧头顶点的入度大于1，则利用firstin域把以该弧头顶点为弧头的所有弧结点的弧尾顶点保存在temp2数组中，然后遍历temp1数组和temp2数组找出两个数组都包含的顶点，把这些顶点合并成一个顶点；其中，合并时：

a)先声明一个指向StrBiNode的指针pBiNode，把第一个顶点的BiNode字段赋值给pBiNode；b)然后取出下一个顶点，分配一个二叉树结构，其指针为NewBiNode，把pBiNode赋值给NewBiNode的left字段，把顶点的BiNode字段赋值给NewBiNode的right字段，赋值NewBiNode的Operator字段为枚举元素OR，把NewBiNode赋值给pNode,最后释放该顶点的firstin和firstout指针所指向内容和该顶点指针所指向内容；c)重复步骤b)直到取出所有顶点；

S23、重复步骤S21、S22，直到十字链表只剩下一个顶点，该顶点的BiNode字段为一颗包含了梯形图逻辑关系的二叉树的根节点。

2.根据权利要求1所述的一种将PLC梯形图转换成指令表并解释执行的方法，其特征在于，所述步骤S4，具体为：

S41、扫描物理输入并存储物理输入状态；

S42、利用堆栈原理逐行解释指令表，直到遇到END指令结束；

S43、把存储的物理输出状态更新到物理输出。

3.根据权利要求2所述的一种将PLC梯形图转换成指令表并解释执行的方法，其特征在于，所述步骤S42的利用堆栈原理逐行解释指令表，利用堆栈先进先出的特点来实现指令表的解释，所述指令表的解释分4种情况，包括：

(1)对于LD或LDI指令，将其操作数压入堆栈；

(2)对于OUT指令，将其操作数从堆栈中取出；

(3)对于AND、ANI、OR、ORI、ANB、ORB指令，将其对象从堆栈中取出，经过逻辑运算后存入堆栈；

(4)对于SET、RST指令，改变其操作数的状态。