可編程控制器文獻

1、基于可編程邏輯控制器梯形圖的編譯器語法樹研究YuanXiaohong中國湖南省中南林業(yè)科技大學計算機科學與信息學院 HYPERLINK mailto: ZhouSisi中國湖南省中南林業(yè)科技大學計算機科學與信息學院 HYPERLINK mailto:cszs1025 cszs1025摘要本文定義PLC梯形圖語法，符號和圖形指令列表語言代碼，討論梯形圖二叉樹遍歷和梯形圖指令列表語言的編譯算法。關鍵詞:PLC梯形圖編譯I緒論可編程邏輯控制器(PLC)又稱工業(yè)控制計算機。其最突出的特點是“可編程”它突出了思想的軟件控制-“軟”。在工程中，PLC通常使用繼電器的語言，也稱為階梯圖符號語言。在文中，我們

2、用編譯器語法樹編譯的梯形圖語言編譯控制程序。II.梯形圖語法A.梯形圖語言定義作為電氣控制語言，梯形圖的語法是基于電氣控制系統(tǒng)的基本概念上的。作為一個有限的梯形符號，每個梯形元件是一種字符串比如*=引出常開觸點符號，常閉觸點符號，輸出符號，系列線，平行線。使用圖形符號顯示符號形式如下，HO亠i.梯形圖連接字符串在梯形圖中，每個單元對應一個符號串。每個字符串的左端是該字符串的開頭，右端是其的結尾。假設U和V是屬于字符串集合，必須滿足UV和VU連接。根據(jù)梯形圖電路連接方式的字符串可以串聯(lián)和并聯(lián)。.梯形圖總線梯形圖分兩種總線。一個是左邊的總線，它位于階梯圖的左端。另外一個是右邊的總線，位于梯形圖右端

3、。我們將左邊的總線作為開始端，右邊的總線做為結束端。左右總線并行。.梯形圖字符串的串行連接設U,V,W屬于梯形圖字符串集的子集，即得以下方程：TOC o 1-5 h zU=Z*-parallellines+leftbuses(I)V=L*-paiallellines(2)W=L*-parallellines+rightbuses.(3)我們稱UVW為字符串的串接字符串。這意味著，符號串U尾部連接字符串V頭部，V尾部接子符串W的頭部.梯形圖字符串的并行連接如方程1,2,3，我們假設方程4,5如下：U=W=藝*-parallellines汁存遲加buses(4)X=parallelHues.我們稱

4、uxvxwx為梯形圖字符串的并行連接。這意味著子符串V頭部通過平行的直線和字符串X頭部連接,X尾部和V的尾部通過并行直線連接。值得注意的是W和V屬于串接，U屬于并接。B.梯形圖語法定義所有帶*的字符串都能由梯形圖語法方程G表示：TOC o 1-5 h zG=(結束字符串,非結束字符串,始端字符串,形成字符串)(6)結束字符串=右總線(7)非結束字符串=總集-結束字符串(8)始端字符串=左總線(9)形成字符串=S-始端字符串I非結束字符串I結束字符串(10)在梯形圖的語法里，除了左右總線以外，所有的字符串全部屬于非端接字符串。III梯形圖詞法定義詞法分析的任務是將源語句從左至右逐詞掃描，然后生成

5、解析。梯形圖里每個電路元件符號可以被看作是梯形圖語言的基本詞匯。A.梯形圖圖形符號與圖形符號相應的指令當我們分析梯形圖中的詞匯，詞法分析器從梯形圖中掃描語句將自動查詢表1中的相應的字符串，由編譯器變換稱指令。編譯器將梯形圖語句翻譯成指令正是基于內部規(guī)則。表1NO部分PLC梯形圖元件符號及相應的指令指令表語言功能0左總線1取指令2LDI取反指令3LDP取上升沿指令4LDF取下降沿指令5AND與指令61OUT輸出指令電路元件表示HII_十B.梯形圖有限自動控制說明當前的符號之間關系和其接下關系表象，只有兩個輸入狀態(tài)，即并聯(lián)和串聯(lián)，因為在梯形圖中的元件都是這樣的兩種關系。在梯形圖中，初始狀態(tài)是左總線

6、，最終狀態(tài)是右總線。因此,梯形圖最終的狀態(tài)設置是很簡單的。當我們看到在梯形圖中的各電路元件作為一種狀態(tài)，梯形圖語言可以有限自動地顯示為五元組，如方程（11）顯示。yM=（K,F,S,Z（11）在公式（11）中，K是一個有限集，它的每個元素是梯形圖的輸入符號，是一個輸入關系表，F(xiàn)擔當轉移功能，讓ki狀態(tài)轉換到下一狀態(tài)kj，即i沖I是左總線，/Kz是右總線。IV.梯形圖詞法分析器的實現(xiàn)A.梯形圖語句梯形圖語言，在詞法分析器組件符號代表一個。但是，在實際應用中，梯形圖里只有字不夠表示的物理意義，它必須給每個相應的元素符號一個控制地址。然后，根據(jù)掃描的順序，執(zhí)行一個接一個的相應開關控制。換句話說，一個

7、完整的梯形圖句子是由梯形圖元件符號和他們的控制地址組成的。這種組成一個完整的梯形圖句子按一定的順序排列。正如圖1所示，X1代表常開觸點的控制地址點及其相應的句子是LDX1IXi圖1梯形圖語句示例B.梯形圖詞法分析器的掃描過程梯形圖語言識別，通常是從從左向右掃描，遇到并聯(lián)連接，每當記錄并行線位置，接下向右掃描，掃描完后再回頭從記錄點自頂向下的掃描。然而，在掃描中，仍然由左到右掃描，但會有有并行點與上一并行支路串接再并回第三條并行分支的，如圖2所示JI圖2分析器掃描示例分析器的掃描進程是由X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X7-X4-X10-X11。當梯形圖語句讀入計算機，我們

8、首先將梯形圖語句掃描讀入，然后用樹遞歸算法將其翻譯成二進制。V.結語在本文中，我們根據(jù)梯形圖詞句的定義和詞法分析器，將梯形圖轉化成二進制代碼語言。通過查找梯形圖語句在指令表中定義的代碼數(shù)據(jù)庫成功地我們將梯形圖語言轉化稱指令語言。我們通過查找表之間的二進制代碼和控制端口直接輸出PLC相應的電氣控制端口的命令。因此我們可以通過編譯器語法樹語言編制梯形圖語言的控制程序編程。參考文獻TangYaogenandLiLanqun”APLCsystemmonitoringwithgraphicsoperationterminalsandsoftwaredevelopment,”ElectronicTechnology,2001.1pp.44-46.ChenYiyue,aCompilerPrinciple,”inHigherEducationPress,2003,pp.30-32,Beijing,China.ChenZaipingandZhaoXiangbin,“TheDesignandApplicationofPLCSystem,”inMachineryIndustrypress,2003.XiaoGang,“ProspectiveStudyofMul