[發明專利]一種結構化文本代碼處理方法和系統在審

申請號：	201710052306.5	申請日：	2017-01-22
公開（公告）號：	CN106844310A	公開（公告）日：	2017-06-13
發明（設計）人：	陳宏君;張磊;周磊;譚良良;劉克金;文繼鋒;徐衛峰;周強;牛洪海	申請（專利權）人：	南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
主分類號：	G06F17/22	分類號：	G06F17/22
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	211106 江***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種結構文本代碼處理方法系統
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于工業控制編程領域，具體涉及結構化文本代碼的處理方法。

背景技術

IEC61131標準將結構化、模塊化編程引入工業控制領域，可提高PLC、DCS等控制系統的開放性、兼容性、可維護性。符合IEC61131標準的控制器產品，即使是不同廠家制造，其編程語言和使用方法也是相同的，產品維護人員和用戶可以一次學習，多次使用，可減少人員培訓、系統維護的成本。其中結構化文本由于不涉及到圖形的存儲格式，以純文本的代碼來實現程序的邏輯，可實現復雜的控制算法，并利于不同版本、不同廠家的程序復用，得到了廣泛應用。

結構化文本(ST)是一種是類似于Pascal的高級編程語言，特別適合復雜的算法技術，程序結構清晰，便于編程人員和操作維護人員進行算法溝通。結構化文本需要轉換為裝置可運行的目標文件才能運行。常規的實現方案是將結構化文本轉換為解釋型指令，在裝置內解釋執行，其缺點是運行效率低，不適用實時性要求高的應用場景。有廠家將ST代碼直接轉換為機器指令，當更新硬件型號時，需要修改轉換表，同時從ST代碼轉換到機器匯編指令的過程復雜，出現錯誤時很難定位和排查，存在隱患。也有文獻提出將ST代碼轉換為C語言，并將整個工程編譯為1個二進制目標文件后運行，將ST代碼轉換為C語言，轉換關系明確可視，之后調用經過嚴格測試和大規模應用的第三方編譯器編譯C代碼，過程可靠，C代碼的運行效率高，適用于實時性要求高的場景。然而工業控制和其它行業編程的一個顯著差異是，需要在裝置運行時刻能部分更新替換程序，裝置的實時任務不能中斷。如果編譯為1個可執行程序，即使只修改一行代碼，也需重新形成代碼，重新編譯鏈接形成可執行程序，并停止裝置程序運行，重新加載可執行程序，無法滿足在線無擾更新的場景。因此，在面向工業控制應用開發中，用戶需要使用標準的結構化文本，轉換后的代碼需要高效率運行，還需要支持增量無擾更新等關鍵需求，尚未有文獻提出同時滿足上述需求的可行解決方案，為了解決上述問題，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的是將結構化文本轉換為高效率運行的目標代碼，并以程序組織單元(POU)為單位獨立編譯為二進制組件庫，實現程序高效率運行和在線增量更新。為了達成上述目的，本發明提供一種結構化文本代碼處理方法，其特征在于包括如下步驟：

將結構化文本代碼按照程序組織單元轉換為C代碼文件；

在轉換過程中嵌入預定義的接口函數；

將各個程序組織單元轉換后的C代碼文件編譯為獨立的二進制組件庫；

裝置獲取并加載若干二進制組件庫，運行接口函數。

優選地，所述方法還包括：

裝置的功能代碼由若干編譯后二進制組件構成，裝置在初始化時加載各個組件，獲取固定名稱的C接口函數地址，形成初始化、運行函數鏈表。

裝置運行過程中，可替換更新二進制組件庫。裝置在非實時線程中更新替換加載組件，記錄新的接口函數地址，在實時任務運行階段更新組件接口函數地址，實現組件增量更新。

單個程序組織單元轉換后的C代碼包括如下內容：輸入變量聲明、輸出變量聲明、功能塊實例名聲明、系統功能回調函數指針變量、組件的初始化接口函數、組件的任務接口函數、組件變量讀寫接口函數。

在代碼轉換前，預先建立IEC61131-3標準定義的變量類型、函數、功能塊、語句的轉換映射表，根據轉換映射表，將結構化文本代碼轉換為有限子集的C代碼。

優選地，所述的裝置包括嵌入式裝置和PC機虛擬裝置。針對嵌入式Linux操作系統的裝置，組件編譯為*.so文件，針對嵌入式Vxworks操作系統的裝置，組件編譯為*.cdf文件，針對PC機虛擬裝置，組件編譯為*.dll文件。