数控系统中PLC梯形图与指令表的转换算法.pdf

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1、２０１４年２月机床与液压Ｆｅｂ２０１４第４２卷第４期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ４２Ｎｏ４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１４０４０２０数控系统中ＰＬＣ梯形图与指令表的转换算法１２３罗海据，吴永明，梁娟（１广州数控设备有限公司，广东广州５１０５３０；２广东工业大学机电工程学院，广东广州５１０００６；３华南农业大学工程学院，广东广州５１０６４２）摘要：为了满足数控机床系统中ＰＬＣ梯形图向指令表转换的要求，将梯形图的构成形式分成母线、

2、环、半环、环母线等结构元素，利用这些结构元素检验梯形图的合法性，分析梯形图和指令表之间的关系，设计梯形图向指令表快速转换的算法。应用实例表明：该算法效率高，实时性好，能满足数控机床系统的要求。关键词：数控系统；ＰＬＣ；梯形图；指令表中图分类号：ＴＰ３１６２文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－３８８１（２０１４）４－０６４－５ＡｌｇｏｒｉｔｈｍｏｎＴｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇＰＬＣＬａｄｄｅｒＤｉａｇｒａｍｔｏＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴａｂｌｅｉｎＮＣＳｙｓｔｅｍ１２３ＬＵＯＨａｉｊｕ，ＷＵＹｏｎｇｍｉｎ

3、ｇ，ＬＩＡＮＧＪｕａｎ（１ＧＳＫＣＮＣＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０５３０，Ｃｈｉｎａ；２ＦａｃｕｌｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０００６，Ｃｈｉｎａ；３ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎｇ５１０６４２

4、，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｔｈｅｌａｄｄｅｒｄｉａｇｒａｍｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＰＬＣ）ｉｎｔｏａｎｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔａｂｌｅｆｏｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌ（ＮＣ）ｓｙｓｔｅｍｉｎｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌ，ｔｈｅＰＬＣｌａｄｄｅｒｄｉａｇｒａｍｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｓｏｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂａｓｅｌｉｎｅ，ｒｉｎｇ，

5、ｓｅｍｉｒｉｎｇａｎｄｒｉｎｇｂａｓｅｌｉｎｅ，ａｎｄｅｔｃ．Ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆＰＬＣｌａｄｄｅｒｄｉａｇｒａｍｗａｓｃｈｅｃｋｅｄ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＰＬＣｌａｄｄｅｒｄｉａｇｒａｍａｎｄｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔａｂｌｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍａｂｏｕｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｏｍＰＬＣｌａｄｄｅｒｄｉａｇｒａｍｔｏｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔａｂｌｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔ

6、ｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｈａｓｇｏｏｄｒｅａｌｔｉｍｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅＮＣｓｙｓｔｅｍｏｆｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＮＣＳｙｓｔｅｍ；ＰＬＣ；Ｌａｄｄｅｒｄｉａｇｒａｍ；Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔａｂｌｅ在中高档的数控机床系统或者数控加工中心里，人计算机或专用的编程设备完成对梯形图的编辑和修可编程逻辑控制器（ＰＬＣ）是一个不可缺少的配置。改等操作。但对于数控机床系统而言

7、，梯形图的编辑梯形图和指令表是ＰＬＣ的常用编程语言。将控制系和修改一般在工厂车间的机床上完成，用户在现场直统的开关量逻辑与状态表示成梯形图，采用梯形图语接修改调试，而且梯形图运行环境和数控系统内部关［４］言设计顺序控制逻辑，具有方便直观的优点，有利于联比较大。另外在零件加工时，修改和编辑梯形图系统维护与故障快速诊断。不能对数控系统其他模块造成影响，如译码、插补等梯形图不能直接被计算机识别和执行，需要先将实时性要求很高的模块，对梯形图的合法性检测和将它转换成指令表才能够执行。目前梯形图转换为指令梯形

8、图转换成指令表的算法效率显得相当重要。因表的算法主要有两种：其一是基于二叉树的ＰＬＣ梯此，数控机床系统的ＰＬＣ模块，要能够在屏幕上显［１］形图转化为指令表的算法，该方法借助二叉树进行示和修改梯形图，对梯形图的互换算法要求比较快。翻译，但存在编译效率不高的问题；其二是将梯形图本文作者将梯形图的构成形式分成母线、环、半环、［２，３］映射到ＡＯＶ图，该方法需要搜索链表，能够翻译环母线等结构元素，利用这些结构元素检验梯形图的复杂的梯形图，需要经过多次的扫描，实现起来比较合法性，分析梯形图和