[发明专利]PLC梯形图IL指令表生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及高级语言的编译或解释技术领域，尤其涉及一种IL指令表生成方法。

背景技术

随着科技的进步，新一代数控技术对社会生产力提高和制造产业升级起到越来越重要的作用。PLC技术是新一代数控技术发展的重要组成部分和发展方向，其具有开关及模拟量控制、数值运算、通讯等功能，通过PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）运行内核，快速而准确地扫描控制程序，与I/O系统通讯，实现控制功能。此外，IEC61131-3标准对于PLC编程的规范及推广起到了极大的作用。

PLC编程系统是PLC控制的重要组成部分，它是PLC控制设备运行的必备开发工具。用户根据实际使用需求在PLC编程系统中编写PLC梯形图程序，编译以后将生成的目标代码下载到控制器，控制器驱动电机驱动器控制设备运行。传统PLC是数控系统的重要组成部分，采用可编程存储器保存程序，按顺序执行计数、定时、逻辑运算、算术运算、顺序控制等面向用户的指令，通过数字或者模拟输入输出控制机械部件或生产过程。

传统PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、适用于恶劣的控制环境等优点，在工业控制领域中得到广泛的应用。然而，传统PLC产品功能的实现依赖于硬件，数据结构封闭，编程元素的数目、种类、编程语言差异大，工作人员需经一段培训才能掌握一种产品的编程方法。随着计算机技术的快速发展以及PLC方面国际标准的制定，基于PC的PLC编程系统作为一项新技术被提出，并打破了传统PLC的局限性。

基于PC的PLC编程系统是指充分利用工业计算机IPC或嵌入式计算机EPC的软件和硬件资源，用软件来实现传统硬件PLC的功能。其具有以下优点：1）遵循国际工业标准，如IEC61131标准和IEC61499标准，增强了PLC程序的可读性、可移植性和可维护性。2）可充分利用PC机的硬件资源，如大容量内存，高速CPU及其他硬件，提高PLC的运行速度及可靠性，在数据处理、文件及数据库管理方面，基于PC的PLC编程系统具有明显优势。3）人机界面友好，便于操作。4）网络通讯功能强大，通过互联网可远程控制PLC系统，查询并更新控制信息。

目前，国内的PLC编程开发系统种类繁多，编程语言差异大，与IEC61131-3PLC编程语言标准相差甚远、对复杂PLC梯形图编译自适应能力低、编译效率低、缺乏程序调试功能等问题尤为突出，导致控制程序开发过程繁琐、调试困难、开发周期长、系统稳定性差，这成为快速开发稳定可靠的控制程序的主要障碍。

国内清华大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学等和一些科研机构也在PLC控制系统方面做了大量研究。中国科学院沈阳技术研究院开发的PLC梯形图编程软件，编译步骤如下：1）采用深度扫描优先法实现PLC梯形图到IL指令表的转换；2）采用Flex词法分析器将IL指令表解析成C代码；3）采用Bison工具解析C代码，将其转换成目标代码。该软件的缺点是转换步骤过多，自适应能力差，效率低。

北京工业大学的张思详等所开发的PLC编程系统，通过遍历存放PLC梯形图逻辑信息的数组生成C代码，特点是内存消耗巨大，而且编译生成的C代码，不可直接运行，需要二次处理。

浙江大学葛益军等采用面向对象建模方法对PLC编程系统进行了建模。浙江大学吴铁军教授及其科研团队在对IEC61131-3标准进行研究以后实现了LD、FBD、ST、SFC4种语言的编程，4种语言分别采用相应的编译算法，生成C语言，然后采用特定的解析算法进行进一步处理生成目标代码，同时提供仿真功能，但在处理效率方面有待提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种PLC梯形图IL指令表生成方法，使用所述方法生成IL指令表，具有便捷、高效、故障排查周期短及高度自适应的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种PLC梯形图IL

指令表生成方法，其特征在于包括以下步骤：

1）首先，通过分级算法对PLC梯形图进行第一层分级、分类处理；

2）接着，进行第二层分网络处理，进入每一级PLC梯形图的IL指令表转换过程后，通过子PLC梯形图编译算法对该级PLC梯形图按网络顺序进行IL指令表转换处理；

3）最后，进行第三层分行处理，对该网络每一行的图元进行遍历并进行IL指令表转换处理，生成IL指令表。（按照这种写法）