可编程控制器文献

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1、基于可编程逻辑控制器梯形图的编译器语法树研究YuanXiaohong中国湖南省中南林业科技大学计算机科学与信息学院yxhcjcy@163.comZhouSisi中国湖南省中南林业科技大学计算机科学与信息学院cszs1025@hotmail.com摘要本文定义PLC梯形图语法，符号和图形指令列表语言代码，讨论梯形图二叉树遍历和梯形图指令列表语言的编译算法。关键词:PLC梯形图编译I.绪论可编程逻辑控制器（PLC）又称工业控制计算机。其最突出的特点是“可编程”，它突出了思想的软件控制----“软”。在工程中，PLC通常使用继电器的语言，也称为阶梯图符号

2、语言。在文中，我们用编译器语法树编译的梯形图语言编译控制程序。II.梯形图语法A.梯形图语言定义作为电气控制语言，梯形图的语法是基于电气控制系统的基本概念上的。作为一个有限的梯形符号，每个梯形元件是一种字符串比如*=引出{常开触点符号，常闭触点符号，输出符号，系列线，平行线。使用图形符号显示符号形式如下，1）.梯形图连接字符串在梯形图中，每个单元对应一个符号串。每个字符串的左端是该字符串的开头，右端是其的结尾。假设U和V是属于字符串集合，必须满足UV和VU连接。根据梯形图电路连接方式的字符串可以串联和并联。2）.梯形图总线梯形图分两种总线。一个是左

3、边的总线，它位于阶梯图的左端。另外一个是右边的总线，位于梯形图右端。我们将左边的总线作为开始端，右边的总线做为结束端。左右总线并行。3）.梯形图字符串的串行连接设U,V,W属于梯形图字符串集的子集，即得以下方程：我们称UVW为字符串的串接字符串。这意味着，符号串U尾部连接字符串V头部，V尾部接子符串W的头部.4）梯形图字符串的并行连接如方程1,2,3，我们假设方程4,5如下：我们称UXVXWX为梯形图字符串的并行连接。这意味着子符串V头部通过平行的直线和字符串X头部连接，X尾部和V的尾部通过并行直线连接。值得注意的是W和V属于串接，U属于并接。B.

4、梯形图语法定义所有带*的字符串都能由梯形图语法方程G表示：G=({结束字符串}，{非结束字符串}，{始端字符串}，{形成字符串})(6)结束字符串={右总线}(7)非结束字符串=总集-{结束字符串}(8)始端字符串={左总线}(9)形成字符串={S->始端字符串

5、非结束字符串

6、结束字符串}(10)在梯形图的语法里，除了左右总线以外，所有的字符串全部属于非端接字符串。III.梯形图词法定义词法分析的任务是将源语句从左至右逐词扫描，然后生成解析。梯形图里每个电路元件符号可以被看作是梯形图语言的基本词汇。A.梯形图图形符号与图形符号相应的指令当我们分析梯

7、形图中的词汇，词法分析器从梯形图中扫描语句将自动查询表1中的相应的字符串，由编译器变换称指令。编译器将梯形图语句翻译成指令正是基于内部规则。表1部分PLC梯形图元件符号及相应的指令NO指令表语言功能电路元件表示0左总线1取指令2LDI取反指令3LDP取上升沿指令4LDF取下降沿指令5AND与指令6OUT输出指令1B.梯形图有限自动控制说明当前的符号之间关系和其接下关系表象，只有两个输入状态，即并联和串联，因为在梯形图中的元件都是这样的两种关系。在梯形图中，初始状态是左总线，最终状态是右总线。因此，梯形图最终的状态设置是很简单的。当我们看到在梯形图中

8、的各电路元件作为一种状态，梯形图语言可以有限自动地显示为五元组，如方程（11）显示。M=（K,,F,S,Z}(11)在公式（11）中，K是一个有限集，它的每个元素是梯形图的输入符号，是一个输入关系表，F担当转移功能，让ki状态转换到下一状态kj，即S是左总线，Z是右总线。IV.梯形图词法分析器的实现A.梯形图语句梯形图语言，在词法分析器组件符号代表一个。但是，在实际应用中，梯形图里只有字不够表示的物理意义，它必须给每个相应的元素符号一个控制地址。然后，根据扫描的顺序，执行一个接一个的相应开关控制。换句话说，一个完整的梯形图句子是由梯形图元件符号和他

9、们的控制地址组成的。这种组成一个完整的梯形图句子按一定的顺序排列。正如图1所示，X1代表常开触点的控制地址点及其相应的句子是LDX1图1梯形图语句示例B.梯形图词法分析器的扫描过程梯形图语言识别，通常是从从左向右扫描，遇到并联连接，每当记录并行线位置，接下向右扫描，扫描完后再回头从记录点自顶向下的扫描。然而，在扫描中，仍然由左到右扫描，但会有有并行点与上一并行支路串接再并回第三条并行分支的，如图2所示图2分析器扫描示例分析器的扫描进程是由X1-X2-X3-X4-X5-X6-X7-X8-X9-X7-X4-X10-X11。当梯形图语句读入计算机，我们首

10、先将梯形图语句扫描读入，然后用树递归算法将其翻译成二进制。V.结语在本文中，我们根据梯形图词句的定义和词法分析器，将梯形图