一种功能顺序图表达式编译方法

技术领域

本发明涉及可编程逻辑控制器领域，具体为一种功能顺序图表达式编译方法。

背景技术

IEC61131-3标准中定义的SFC(Sequential Function Chart)语言是一种描述控制系统的控制过程、功能和特性的状态转移图语言，主要由步、有向连线、转换条件和动作(或命令)组成。它具有简单、直观等特点，利用这种编程方法能够较容易地编写复杂的书序控制程序，从而提高工作效率，对于程序调试也极为方便。然而编译SFC图常规的方法是将其转换成等效的梯形图，此时，如果继续编译生成的梯形图则会出现大量的分支跳转。申请号201410009324.1的中国发明专利申请提出了一种基于PLC编程中SFC到梯形图的转换方法，然而，此方法实现过于繁琐，编译效果很差。本发明提出一种基于表达式的编译法，直接将SFC转换成逻辑表达式，进而编译成PLC控制器运行的目标代码。

发明内容

一种功能顺序图表达式编译方法，具体包括以下步骤：

S1：逐步进点扫描功能顺序图，查找与步进点连接的转换条件，以及切换的目标步进点生成状态切换的表达式；

S2：根据S1生成状态切换的表达式生成不含跳转分支的等效的逻辑表达式；

S3：编译器根据S2生成的逻辑表达式生成可执行的目标代码或者生成梯形图。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便，本发明科学合理，计算简单，易于计算机实现。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的SFC图；

图2为本发明的流程框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-2所示，本发明提供技术方案：功能顺序图表达式编译方法，具体包括以下步骤：

S1：逐步进点扫描功能顺序图，查找与步进点连接的转换条件，以及切换的目标步进点生成状态切换的表达式；本实施例得到的状态切换表达式为：

SFC#1,SM0.1％S0.0；

SFC S0.0,I0.0&％S0.1&％S0.2；

SFC S0.1,I0.1％S0.3；

SFC S0.2,I0.2％S1.0,I0.3％S1.1；

SFC S0.3&,I1.0％S0.0；；

SFC S1.0,I0.5％S0.4；

SFC S1.1,I0.4％S0.4；

SFC S0.4&,I1.0％S0.0；

其中标记符&表示分支，SFC为表达式开头，紧随其后的为步进点，％之前的转换条件，％之后的为目标步进点；

S2：根据S1生成状态切换的表达式生成逻辑表达式，按现有的方法，如申请号201410009324.1中国专利的转换方法，实质上是通过判断步进点的状态，如果＝1，则判断转换条件，如果＝1，则步进点转换成0，下一步进点＝1；这种需要梯形图能流的模式，大大降低了运行效率，但是如果将这种状态切换，以逻辑表达式的方式实现，则大大简化了编译过程，提升了运行效率；

逻辑表达式的原理如下：

假设状态切换表达式为SFC S0.1,I0.1％S0.3，其含义是当I0.1＝1时，若S0.1＝1，则S0.3＝1,S0.1＝0，从而实现了步进S0.1到S0.3的切换，实现切换的逻辑表达式为S0.3＝S0.1&&I0.1；S0.1＝！S0.3&&S0.1；

由于编译上面两个逻辑表达式的难度远远低于编译梯形图，因此达到了本发明的目标；

对于SFC中出现的分散流控制，即一个步进点同时跳转至多个步进点，如SFCS0.0,I0.0&％S0.1&％S0.2；实现切换的逻辑表达式为S0.1＝S0.0&&I0.0；S0.2＝S0.1；S0.0＝！S0.2&&S0.0；

对于SFC中出现的合并流控制，即多个步进点同时满足跳转条件跳转至新步进点，如：

SFC S0.3&,I1.0％S0.0；SFC S0.4&,I1.0％S0.0；实现切换的逻辑表达式为S0.0＝S0.3&&S0.4&&I1.0；S0.3＝！S0.0&&S0.3；S0.4＝S0.3；

对于SFC中出现的控制流分支，即步进点根据跳转条件跳转至分支步进点，如：SFCS0.2,I0.2％S1.0,I0.3％S1.1；实现切换的逻辑表达式为S1.0＝S0.2&&I0.2；S0.2＝！S1.0&&S0.2；S1.1＝S0.2&&I0.3；S0.2＝！S1.1&&S0.2；

对于SFC中出现的控制流汇合，即步进点根据跳转条件跳转至分支步进点，如：SFCS1.0,I0.5％S0.4；SFC S1.1,I0.4％S0.4；实现切换的逻辑表达式为S0.4＝S1.0&&I0.5；S1.0＝！S0.4&&S1.0；S0.4＝S1.1&&I0.4；S1.1＝！S0.4&&S1.1；

S3：编译器根据s2生成的逻辑表达式生成可执行的目标代码或者生成梯形图。

本发明结构科学合理，使用安全方便，本发明科学合理，计算简单，易于计算机实现。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。