[发明专利]梯形图语言转换为结构文本语言的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用计算机软件实现语言转换的技术，具体地说是一种梯形图语言转换为结构文本语言的方法。

背景技术

装备制造业是国民经济和国防建设的基础产业，其核心技术是数控系统。可编程控制器(PLC，Programmable Logic Controller)是数控系统的重要组成部分，它具有逻辑运算、算术运算、计时、计数、数据处理、传送、通讯、自诊断等功能。计算机技术的迅猛发展以及IEC 61131-3标准的颁布，促进了PLC的进一步发展。IEC 61131-3标准规定的5种标准PLC编程语言包括3种图形化语言和2种文本化语言，分别为梯形图(LD)、顺序功能图(SFC)、功能块图(FBD)、结构文本(ST)、指令表(IL)。其中梯形图与电气控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂电气人员掌握，是PLC主要编程语言。但是，在目前许多数控系统中只能直接运行文本化编程语言。文本化编程语言不直观，编程门槛高，限制了数控系统的发展和应用。

梯形图是IEC 61131-3标准规定的一种图形化编程语言，如图1所示，可用来描述功能，功能块和程序即程序组织单元的行为，以及顺序功能图中的行为和转移。它基于图形表示的继电器逻辑，是PLC编程中被最广泛使用一种图形化语言。梯形图程序的左、右两侧有两垂直的电力轨线，左侧的电力轨线名义上为功率流从左向右沿着水平梯级通过各个触点、功能、功能块、线圈等提供能量，功率流的终点是右侧的电力轨线。每一个触点代表了一个布尔变量的状态，每一个线圈代表了一个实际设备的状态。

结构文本是IEC 61131-3标准规定的一种高级的文本语言，如图2所示，可以用来描述功能，功能块和程序的行为，还可以在顺序功能流程图中描述步、动作和转变的行为。它是一个专门为工业控制应用开发的编程语言，主要用于对变量赋值、回调功能和功能块、创建表达式、编写条件语句和迭代程序等。结构文本程序格式自由，可以在关键词与标识符之间任何地方插入制表符、换行字符和注释。对于熟悉计算机高级语言开发的人员来说，结构文本语言更是易学易用，但对于工厂的电气工程人员来说就显得不够直观，掌握困难。

因此，实现梯形图语言向结构文本的转换，在原来只能用结构文本编程的环境下实现梯形图编程是一个很重要的问题，并且目前尚无公开的梯形图语言向结构文本语言转换的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种梯形图语言转换为结构文本语言的方法，以实现任意梯形图语言向结构文本语言的快速转换。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种梯形图语言转换为结构文本语言的方法包括以下步骤：

将梯形图语言存储为有利于编辑和转换的存储结构，包括在竖线与梯形图其他图符即实结点的交点处引入虚结点；

对虚结点进行合并，形成AOV图；

根据上述AOV图，按照其拓扑排序的结点顺序，依据各结点不同类型分类处理，将AOV图转换为结构文本。

所述有利于编辑和转换的存储结构为：用于存储梯形图语言的存储装置内部指针方向为向右及向下两种。

所述对虚结点进行合并是将梯形图分支上的虚结点合并到该分支的在梯形图平面中Y坐标最小的虚结点。

所述按照其拓扑排序的结点顺序，依据各结点不同类型分类处理，将AOV图转换为结构文本包括以下步骤：

判断AOV图是否存在下一个虚结点或实结点；

如存在，则判断结点是什么类型；

如果为实结点中的普通结点，则进行普通结点处理；

如果为虚结点，则进行虚结点处理；

如果为实结点中的输出结点，则进行输出结点处理。

如果不存在下一个虚结点或实结点，则结束处理。

所述进行普通结点处理是对每个普通结点的各种条件进行判断，处理的法则如下：

法则1：上次处理结点所在行号为-1，且当前处理结点的入度为0时，操作符为空；

法则2：当前处理结点的行号与上次处理结点所在行号相同时，操作符为“*”；

法则3：当前处理结点为刚刚处理过的虚结点的下一个结点时，操作符为空；

法则4：当前处理结点的行号与上次处理结点所在行号不相同，且当前处理结点往输出端方向的第一个虚结点与上一个被处理结点的虚结点是同一个结点，操作符为“+”；