工业电子中的基于软工业电子中的基于软PLC编译系统的开发与实现编译系统的开发与实现
摘要：为了配合在PC机上运行的软PLC编辑开发系统，使PC机完成相应的控制功能，设计和开发了软PLC编译
系统。本文简述了软PLC编译系统的组成以及软PLC梯形图和指令表的遍历算法，介绍了软PLC梯形图与指令表
程序相互转换的实现过程。 软PLC控制技术是基于软件和硬件在逻辑功能上等效的思想，采用开放式体系
结构，通过软件来实现PLC硬件的功能。软PLC系统由上位机和下位机组成，上位机为用户提供编辑界面和多种
编程语言环境，便于用户在PC机上进行PLC程序的编辑，同时还对下位机的一些状态量进行监控，并给下位机
发送指令。 用户编辑完PLC的梯形图和指令表程序后，只有通过对程序的编译来获取程序
摘要：为了配合在PC机上运行的软PLC编辑开发系统，使PC机完成相应的控制功能，设计和开发了软PLC编译系统。本
文简述了软PLC编译系统的组成以及软PLC梯形图和指令表的遍历算法，介绍了软PLC梯形图与指令表程序相互转换的实现过
程。
软PLC控制技术是基于软件和硬件在逻辑功能上等效的思想，采用开放式体系结构，通过软件来实现PLC硬件的功能。软
PLC系统由上位机和下位机组成，上位机为用户提供编辑界面和多种编程语言环境，便于用户在PC机上进行PLC程序的编
辑，同时还对下位机的一些状态量进行监控，并给下位机发送指令。
用户编辑完PLC的梯形图和指令表程序后，只有通过对程序的编译来获取程序的逻辑后才能按照PLC的工作原理运行。为
了配合在PC机上运行的软PLC编辑开发系统，使PC机完成相应的控制功能，开发了软PLC编译系统。
1、软PLC程序编译系统的组成
PLC编译模块由梯形图语法检查模块、梯形图程序逻辑检查模块和指令表程序语法检查模块组成。梯形图程序语法检查模
块检查用户PLC图形程序有无指令标记重复、指令地址越界等语法错误；梯形图程序逻辑检查模块检查PLC图形程序有无逻辑
错误；语言程序语法检查模块检查用户语句程序有无拼写、指令格式、指令地址越界等语法错误。
编译程序的构造包括词法分析、语法分析、语义分析、错误的检查和处理以及代码生成和代码优化等程序。
2、软PLC程序的遍历算法
软PLC程序的遍历算法主要包括梯形图遍历算法和指令表遍历算法。梯形图程序由若干个梯级组成，遍历时以梯级为单
位，采用深度优先的扫描方法。按从上到下，从左到右的顺序进行。在扫描过程中，遇到并联结点就转入下一行进行扫描，行
与行之间的切换由指针的变换来实现，原先位置的指针被预先存储起来，待并联模块扫描完后。再从原来的位置开始往下扫
描。梯级和扫描顺序如图1所示。
图1 梯级和扫描图
指令表是由一系列指令组成。且指令按照链式结构存储，按照顺序读取指令即可完成对指令表的遍历。
3、梯形图与指令表程序的相互转换
3.1 梯形图转换成指令表
梯形图转换成指令表是以梯级为单位进行的。
对于没有并联支路的梯级，只要根据梯形图元素在梯级中的位置和元素的类型，即可将梯形图转换为指令表。对于包含有
并联支路的梯级，可以按照遍历梯形图的方法，一边遍历一边转换。在转换过程中，首先设定1个全局变量nDepth(梯级深
度)，以确定梯级的深度，然后判断1个梯级是否包含并联支路。如果包含则调用包含有并联支路的转换程序，然后顺序读入当
前梯级深度层次上的梯形图元素；如没有发现并联支路，则调用不含并联支路的转换程序依次转换。在转换过程中。每转换完
1条支路就要添加1个ORB支路并联指令。
在对整个梯形图程序进行转换时，首先生成nLine(行号)和nDepth 2个全局变量，然后从头开始进行转换，转换完1个梯级
后。下1个梯级从第nLine(nLine=nLine+nDepth+1)行开始，直到梯形图文件结束为止。
3.2 指令表转换成梯形图
指令表转换成梯形图的过程就是根据PLC指令语句生成相应的梯形图元素链表的过程。因为梯形图和指令表程序是一一对
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