论文部分内容阅读
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是数控系统中重要的一部分,用于实现机床的辅助功能。随着开放式数控系统的发展,传统PLC封闭的系统结构与数控系统的开放性要求相违背,取而代之的是模块化、可重构、可扩充、开放式、全软件实现的软件PLC系统,IEC61131-3标准的提出在一定程度上规范并促进软件PLC技术的发展。 软PLC按照执行方式分成两种:解释型PLC和编译型PLC。当前,蓝天数控系统使用的是解释型的PLC。相比编译型PLC而言,解释型PLC存在一些额外的操作,例如查找指令执行入口等。此外,该PLC只支持低级的指令表语言(IL)和梯形图语言(LD)语言,不利于复杂计算的编程实现。 本课题在国家科技重大专项课题(国产软硬件在数控/工业控制装置中的应用与推广、“开放式数控系统支撑技术创新平台”)和国家科技支撑计划(沈阳特种专用数控机床产业集群国产数控系统创新应用示范)的支持下,以基于国产“龙芯”处理器的蓝天数控系统为平台,设计并实现软件PLC开发系统,其中包括程序编辑子系统和编译子系统。论文的主要内容如下: 首先,介绍PLC梯形图编程子系统的设计与实现,包括梯形图和图元的数据结构、界面布局、梯形图检查与保存等等。 其次,介绍了PLC程序编译器的设计实现。采用flex和bison开源工具生成词法分析器和语法分析器,实现PLC程序的词法和语法分析,创建语法分析树。通过对语法分析树的遍历生成用于解释或者编译的中间文件。在编程语言上,编译系统还在原先基础之上引入结构化文本语言,支持结构化的程序设计。 最后,对梯形图程序编辑器进行测试,并对解释型PLC和编译型PLC的性能进行对比。