基于图形化plc开发系统研究

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1、万方数据基于图形化PLC开发系统的研究口陈刘洋口龚发云口汤亮湖北工业大学机械工程学院武汉430068摘要：介绍了软PLC和图形化的相关概念，提出图形化PLC的设想。筒述了软PLC的MVC开发模式以及开发系统的组成，分析了AOV串并联扫描算法并实现了梯形图的编译。实验表明，图形化PLC的开发系统能简单；隹确地实现梯形图转换成语句表的过程，验证了其系统的可靠性。关键词：图形化软PLC梯形图IEC61131—3指令表中图分类号：TP332．3文献标识码：A文章编号：1000—4998(2012)11—0036—03软PLC技术，就是在PC机的硬件环境下，利用软件编程技术实现

2、传统PLC的编程、计算、控制以及存储等功能，通过各种I／O系统以及外围通信接口等设备，完成信号的采集和传输。这种基于PC开发结构的控制系统．不仅提供了传统PLC具备的功能。而且还具有PC环境的各种优点，是PC技术在PLC控制方面的新型应用，并拥有广阔的前景n]。1软PLC开发系统总体设计软PLC的系统由开发系统和运行系统组成[2]。开发系统运行在PC机上，又称上位机，提供编辑、编译、生成PLC控制程序目标代码，经过连接后下载到目标硬件系统中。开发系统(如图1所示)在遵循IEC61131—3标准下，支持相关的PLC编程语言(如梯形图语言、指令表语言等)，提供用户编辑、复

3、制、粘贴、删除等基本功能，并编译成运行系统能识别的目标代码。运行系统，也称为下位机，是在硬件环境中运行I作的。整个系统是软PLC的核心部分，组成的部件包括编译器、错误管理器、系统管理器、通信接口、IO接口、调试内核，在这些基础上共同完成程序的输入输出及执行等工作[3]。收稿日期：2012年6月2012／11软PLC开发系统(如图2所示)使用模型、视图、控制等模式开发，也称MVC模式开发。模型层是存储数据的层面．梯形图中的各元件数据即为各具体模型。视图层是表现在界面上供用户交互的层面。控制层是封装梯形图控制功能的层面．是最为重要的一层

4、4。2编辑模块2．1梯形图元4#-

5、类的设计梯形图软元件是硬连线控制系统中继电器等器件功能的逻辑抽象，可以根据输入的状态完成相应的功能或改变输出状态。软元件在梯形图中有些属性是相似的．如都有元件类型、元件名称、元件位置等属性。在编辑过程中．利用这些共同的属性把区域分成网格状的单元格，每个单元格代表一种软元件类型，同时单元格的行列坐标也可以表示元件的具体位置。元件的具体地址可以用元件名称来表示，比如X001表示PLC本身的第1个触点。为了灵活应用和扩展编辑元器件，方便编程实现，按照面向对象的设计思想，可以设计一个元件抽象基类作为总体接口，其它子类派生于这个抽象基类。以实现各自的具体功能，实现如下class

6、CLADEle／／梯形图元件基类：{Public：CLADEle()；virtual～CLADEle()：机械制造50卷第579期褴万方数据CLADEle(intrOW，intcoi，inleletype，CStringstrEleName)；voidSetEleName(constCStringstrEleName)；private；intcol；／／所在列introw；／／所在行inteletype；／／元件类型CStringstrEleName；／／元件名称}；有些软元件属于位逻辑型元件，如常开触点和常闭触点，只有“通”和“断”两种状态，对应0和l两种布尔值，定

7、义这种元件为位逻辑元件类CBitEte；而如定时器、运算器等，具有稍复杂的运算操作，将其定义为复杂元件类CComplexEle。由CLADEle类中派生出相应的子类，并扩充相应的属性和方法操作，继续再往下细分更具体的软元件子类，通过基类派生出位逻辑元件类和复杂元件类，同时增加对应的属性和功能操作。图3为各元件类型的整体示意图。2．2梯形图存储容器的设计采用行存储的结构来构建梯形图的编辑模块，一行一个链节，整个程序是由行组成，而每行是由若干元素组成，可以用双向链表来表示梯形图的每一行，运用双向链表的数据结构来表示梯形图的程序，运用双向链表有以下三方面的作用。1)链表的结

8、构可以方便地表达梯形图动态的存储过程．因为梯形图的行数、元素的个数都是未知状态。编辑过程中需要动态改变；2)链表操作的实质就是进行指针的操作，在梯形图程序中涉及的查找、复制、粘贴、删除等工作可以方便地运用指针实现；3)由于双向链表的结构是环状的，因此可以方便地从任意节点按任意方向完整遍历整个链表[5]。存储梯形图的双向链表在文档类CDocument中可以定义为：CObListm_LADList，作为梯形图元件的存储容器。cObList类是MFC的基本类库，是一种功能强大的双向链表，支持CObject类及其派生类的指针，这些指针不是唯一的，可通过指针值