[發明專利]一種數控內嵌PLC中間文件處理及譯碼執行方法

有效

• 申請號: 202110867139.6
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113625652B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 王慶華;胡延華;傅仁軒;何軍擁
• 申請（專利權）人: 廣東工貿職業技術學院
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 深圳市知太狼知識產權代理有限公司 44915
• 代理人: 高曉倩

本發明公開了一種數控內嵌PLC中間文件處理及譯碼執行方法,該方法首先定義中間文件的數據結構BinCode，每個BinCode占兩個long?int空間，而每個指令可以由一個或者幾個BinCode數據結構表示，最后編譯為二進制中間文件plc.bin，保存起來供后面程序處理。本發明由LINUX非實時環境中通過FIFO設備發送二進制中間文件、通過實時共享內存共享實時的輸入輸出接口狀態，將實時的輸入輸出狀態信息分享給用戶層，再結合實時性測試等內容，可以構建一個內嵌PLC完整且可實現的譯碼執行器。

技術領域

本發明涉及內嵌在數控系統或者工業機器人控制系統中的PLC的技術領域，具體涉及一種基于指令表語言擴展的內嵌PLC源程序的編碼方法、中間文件的數據結構及其編譯執行算法的設計。

背景技術

PLC,也就是可編程邏輯控制器，是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它采用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。在PLC系統中，從上位機將由梯形圖轉化得到的指令表形式表示的控制程序下載到PLC主控制器中，通過對指令表的編譯(見圖1)或者解釋執行便可以實現PLC程序的控制邏輯，經相應的IO口模塊驅動現場設備執行控制任務。

例如，中國專利(CN101587445A)公開了在PLC中梯形圖轉化為CPU指令并由CPU直接執行的示例。論文《基于RTLinux的開放式軟件PLC的研究》簡單介紹了一種軟件PLC的開放式軟硬件體系設計。論文《基于RT-Linux的嵌入式PLC設計及實現》、《基于RTLinux的軟件PLC的研究與開發》和《基于RTLinux的軟件PLC研究與實現》分別簡單介紹了一種PLC嵌入式軟硬件體系設計的方法。論文《基于RTLinux的軟PLC系統設計與實現》公開了一種基于RTLINUX的PLC系統并測試了指令表執行實時性。

前面專利是針對通用PLC的幾種編程語言轉化為C語言，由C語言編譯器編譯成CPU指令，這種方案存在更新PLC程序甚至于哪怕修改一個節點，都需要重新編譯整個系統的問題。后面的論文中無論是針對通用PLC還是內嵌PLC，大多將軟硬件體系或者實時性測試方面的分析突出了自己的特點，但是針對如何從一個與平臺無關的目標文件譯碼、執行及信息反饋這方面介紹很少，甚至沒有，這樣對于創建一個內嵌PLC在RTLINUX環境下的完整的譯碼執行器造成了比較大的障礙。

發明內容

基于此，為了解決上述問題，本發明的首要目的在于提供一種數控內嵌PLC中間文件處理及譯碼執行方法，該方法由LINUX非實時環境中通過FIFO設備(/dev/rtf1)發送二進制中間文件、通過實時共享內存(mbuff_attach(SHMPLC,))共享實時的輸入輸出接口狀態，在RTLINUX實時環境中打開FIFO(rtf_get(1))讀取、處理、執行、控制輸入輸出以及通過創建實時共享內存(mbuff_alloc(SHMPLC))將實時的輸入輸出狀態信息分享給用戶層，可以構建一個內嵌PLC完整且可實現的譯碼執行器。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種數控內嵌PLC中間文件處理及譯碼執行方法，該方法首先定義中間文件的數據結構BinCode，每個BinCode占兩個long?int空間，而每個指令可以由一個或者幾個BinCode數據結構表示，最后編譯為二進制中間文件plc.bin，保存起來供后面程序處理。；

其中，數據結構BinCode為：

typedef?struct{

char?cmd；

char?arg_t；

union{

unsigned?int?num；

struct{