[發明專利]一種PLC的指令編碼及識別系統

有效

• 申請號: 201410008304.2
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103761071B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 張志勝;卓文濤;周一帆;卞揚清
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F9/445
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 張弛

技術領域

本發明涉及一種PLC的指令編碼及識別系統。

背景技術

可編程控制器的硬件結構是建立在現代計算機硬件結構之上的，因此可編程控制器的工作方式和計算機類似，即通過執行事先編制好的程序代碼進行工作。但是可編程控制器的實際控制對象又是千變萬化的，在運行之前必須由用戶進行可編程控制器用戶程序的編寫，并通過下載線下載到可編程控制器中的內部存儲器中。目前，可編程控制器對用戶程序的執行方式有兩種：編譯執行方式和解釋執行方式。解釋執行方式僅將用戶編寫的用戶程序生成可編程控制器的指令表下載到可編程控制器中，由可編程控制器內部專門的核心軟件負責解釋執行。該核心軟件除了進行初始化操作，自診斷，輸入輸出掃描刷新等操作外，最重要的就是可以解釋執行用戶程序轉化后的指令表。可編程控制器核心軟件能夠解釋用戶程序指令表中的所有指令，并根據相應的指令執行事先定義好的功能代碼。當可編程控制器運行時，核心軟件以極快的速度循環掃描用戶程序指令表，實現用戶定義的各種計算和操作。

發明內容

發明目的：本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種PLC的指令編碼及識別系統，不僅編碼精簡性，在最短的編碼長度內包含指令的完整信息，節省內存空間，提高了可編程序控制器運行效率；而且識別方式準確性，本文提出的編碼識別方式能夠確保可編程控制器能準確無誤的運行并且每條指令識別不會出錯；另外還易于擴展，可通過多次函數指針數組的跳轉，或者建立二維或以上函數指針數組，并在編碼中包含相應下標信息來實現指令的擴展，這對可編程控制器指令的擴展與功能上的升級提供了極大的便利。

技術方案：為了實現發明目的，本發明公開了一種PLC的指令編碼及識別系統，包括編碼模塊、讀取模塊以及識別模塊；編碼模塊用于對指令進行編碼，指令分為純單步指令、單步指令以及多步指令三大類；指令的處理單位為4位16進制碼，第1位用于表示指令類型，純單步指令的后3位用于表示純單步指令編碼號，單步指令的后3位用于表示指令操作對應的軟元件編號，多步指令的后3位用于表示需要跳轉到的函數指針數組的元素標號；讀取模塊用于對指令的讀取；識別模塊用于解析讀取模塊讀取到的指令，根據指令的第1位判斷出指令類型，根據不同指令類型以及低3位的值進行相應的指令操作。

作為優選，為了使得編碼命令更加直觀并且更加完整，所述單步指令中軟元件包括狀態寄存器、輸入繼電器、輸出繼電器、定時器、輔助繼電器、計數器以及特殊輔助繼電器。

作為優選，為了進一步提高編碼的效率，所述多步指令包括雙步指令、其他多步指令、定時器和計數器的輸出指令以及應用指令。

作為優選，為了適應應用指令的不確定步長并且便于其步長數的保存與釋放，所述應用指令的步長存儲于相應的步長數組中。

作為優選，為了進一步提高編碼的效率，所述識別模塊的解析指令方法包括以下步驟：

（1）取出一步指令中的第1位，根據第1位的值為純單步指令值則進入步驟（2），若為單步指令值則進入步驟（3），若為多步指令值則進入步驟（4）；

（2）根據步驟（1）中一步指令的后3位，根據其值執行相關的指令操作；

（3）根據步驟（1）中一步指令的后3位，對其值代表的軟元件進行第1位值表示的相應操作；

（4）若為雙步指令，步驟（1）中的一步指令后3位表示函數指針數組的相應元素標號，則進入指針數組中的相應函數，第二步指令的后3位則表示軟元件編號，

若為其他多步指令，則進行若干步查找相應函數，最后一步指令的后3位則表示軟元件編號；

若為定時器和計數器的輸出指令，則根據步驟（1）中的一步指令后3位值判斷軟元件編號，之后的步中則包含定時值或計數值信息；

若為應用指令，根據步驟（1）中的一步指令后3位值獲取其步長數組中保存的相應步長數，執行下面相應步長數的指令。

有益效果：本發明與現有技術相比，有以下幾個優點：

1、編碼精簡，在最短的編碼長度內包含指令的完整信息，節省內存空間，提高了可編程序控制器運行效率。

2、識別方式準確，編碼識別方式能夠確保可編程控制器能準確無誤的運行并且每條指令識別不會出錯。

3、易于擴展，編碼方式對于可編程序控制器指令提供了充分的擴展空間。針對需要擴展的指令模塊，可通過多次函數指針數組的跳轉，或者建立二維或以上函數指針數組，并在編碼中包含相應下標信息來實現指令的擴展，這對可編程控制器指令的擴展與功能上的升級提供了極大的便利。

附圖說明