PLC梯形图编译原理.doc

PLC梯形图编译原理IL语言非常接近汇编语言，编码后，PLC处理器能很容易识别，但是梯形图是图形元素，CPU不容易识别，所以要将梯形图先编译为IL语言。本文提供了一种递归编译的方式，不完善的地方，还请见谅。转换思路：将梯形图以网络为单位进行遍历，选择一个网络进行分析，梯形图本质是块和块之间的串联，串联的块中又可能包含了并联关系，但是并联关系中，其实也是串联块的并联。如图1：在整个梯形图编译的过程中，主要使用2个步骤（或者叫函数），一个步骤分析块之间的串联关系，一个步骤分析块之间的并联关系。步骤0：先初始化开始行为网络的第一行，开始列为第一列，结束列为最后一列。然后进去步骤1。步骤1、 （1）建立一个块堆栈BlockStack，输出堆栈OutputStack。（2）首先将图进行串联块的分析。将分析到的块压入BlockStack，输出块压入OutputStack.（3）遍历BlockStack,对每一个块进行分析，1）如果块的行数大于1，表示块中有并联关系，到步骤2分析该块。 如果块不是第一个块，则要在并联关系解释完后，加入ANB指令。2）如果块的行数等于1，表示块已经是最简串联块，直接输出块的语句。 如果块是第一个块，使用LD加载第一个元素，依次往后使用AND。（至于使用LDI，还是ANI，请判断元素的类型。） 如果块不是第一个块，使用AND加载第一个元素，依次往后使用AND。（3）遍历输出块。 如果输出块是多行，使用步骤2分析输出块。 如果输出块是单行，则直接输出块中元素：OUT、SET、RST。步骤2、 （1）首先判断传入的块是输出块还是普通块。如果是输出块，建立一个记录标志。建立一个或堆栈.OrBlockStack.分析块Blcok中由哪几个串联块并联而成，将块压入OrBlockStack中.A、遍历OrBlockStack,每一个串联块进行步骤1串联分析。B、为每一个串联块加上并联关系。1)如果是输出：如果一共有2个分支，则第一个分支加入MPS，第二个分支加入MPP。 如果分支大于2个，则第一个分支加入MPS，最后一个分支加入MPP，其他分支加入MPR。2)如果不是输出：如果串联块中横线方向元素个数大于1个，加入ORB，（来源：/）如果只有一个元素，加入OR，进入步骤3检查代码。如果没有元素，就是短路。报错。步骤3：全部完成后，对指令进行分析，如果有LD XnOR这样的指令，要合并为：OR Xn.举例说明：梯形图程序如图1，可以划分为3个块：块1，块2，输出块。3个之间是串联的关系。图1（现在是在步骤1中）依次将块1，块2，输出块传入步骤2，根据步骤1可知，块2后面需要加入ANB指令。块1传入步骤2后，可以分析到块1是由2个串联块A、B并联组成的。如图2：图2（现在是在步骤2中）依次将A、B传入步骤1，根据步骤2可知，B传入步骤1后，要加上ORB指令。块A传入步骤1后，可以分析到块A是由3个块a,b,c串联组成的，如图3：（现在是在步骤1中）然后依次将a,b,c传入到步骤2中进行分析，根据步骤1可知，b进入步骤2后，要加入ANB指令，C进入步骤2后，也要加入ANB指令。块a可以分析得到是由3个单行的串联a1,a2,a3块并联组成的。（现在是在步骤2中）再依次把a1,a2,a3传入步骤1进行串联分析，根据步骤2可知，X2传入步骤1后，要加入OR指令，X3传入步骤1后，也要加入OR指令。a1进入步骤1，可以得到a1只有一行，所以直接输出a1为LD X1a2传入步骤1，可以得到LD X2ORa3传入步骤1可以得到LD X3OR最后对指令进行分析，只要有LD XnOr这样的，都合并为OR Xn.整理后得到指令为： LD X1 OR X2 OR X3。依次往后遍历，最后能得到所有的指令为:LD X1OR X2OR X3LD X4OR X5ANBLD X6OR X7ANBLD X9OR X10LD X11LD X12ANBORBLD X13O