[发明专利]PLC程序及电机启停控制程序的静态切片方法和装置

说明书

提供一种PLC程序及电机启停控制程序的静态切片方法和装置，该PLC程序静态切片方法包括：建立PLC程序的输出变量依赖关系图；确定所述输出变量依赖关系图的邻接矩阵；确定所述邻接矩阵的可达矩阵，以获得PLC程序的输出变量之间的逻辑可达关系；基于所述可达矩阵，确定影响指定输出变量的关联输出变量；获取PLC程序中所述指定输出变量和所述关联输出变量所在的梯级，形成PLC程序对于所述指定输出变量的静态切片。采用本发明示例性实施例的PLC程序及电机启停控制程序的静态切片方法和装置，能够有效缩减PLC程序的规模，提高其分析和测试的效率。

技术领域

本发明总体说来涉及程序静态切片技术领域，更具体地讲，涉及一种PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)程序静态切片方法和装置以及电机启停控制程序的静态切片方法和装置。

背景技术

可编程逻辑控制器PLC是一种被广泛应用于工业现场的计算机，它既可以作为机器人等智能设备的核心控制器，也可以作为智能制造生产线的重要组成部分，执行控制与监视等功能。由于PLC采用了独特的体系结构和高可靠性的硬件，使得它在恶劣的工业现场环境中仍能有很好的表现。另一个突出特点是它可编程的特性，这为工程师设计、调试和修改用户程序提供了很大的方便。但也正是因为工程师在设计PLC程序时有很大的灵活性，如果不小心引入错误，可能对系统或人员造成伤害。因此，如何尽早地发现并移除PLC程序中的错误就成为一个重要的问题。

目前，通常采用的测试方法有两种，一是模拟输入信号将其施加于实际PLC上，再检验其输出是否为期望值；二是借助于厂商提供的模拟器软件，在虚拟环境中进行测试。如果发现某个或某些输出有异常，再采用程序回溯的办法逐一查找原因并更正。在PLC程序规模不大，程序复杂程度不高的情况下，上述测试方法尚且可以被接受。但是对于大型的PLC程序，由于涉及变量较多且相互作用关系复杂，如靠纯人工回溯的办法进行查找，不仅非常耗时而且极易出错，使得测试效率非常低。

程序切片是由Weiser博士提出的一种重要的程序分析和理解方法，用于从源程序中抽取出对程序兴趣点上的特定变量有影响的语句和谓词，组成新的程序(称作切片)然后通过分析切片来分析源程序的行为。程序切片分为静态切片和动态切片两种，两者的区别在于求取静态切片无需实际执行程序，而求取动态切片需要在程序执行的条件下，分析程序语句之间的关联关系。

对一个具体PLC程序来说，某一个梯级的输出，可能直接或以逻辑非的形式作为其它多个梯级的输入，这导致PLC程序梯级之间的数据关联关系变得非常复杂。也就是说，PLC程序由于受到硬件体系结构、程序运行方式及指令系统规模等因素的限制，使得通用的程序切片方法难以直接应用。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种PLC程序及电机启停控制程序的静态切片方法和装置，以克服上述至少一个缺陷。

在一个总体方面，提供一种可编程逻辑控制器PLC程序静态切片方法，包括：建立PLC程序的输出变量依赖关系图；确定所述输出变量依赖关系图的邻接矩阵；确定所述邻接矩阵的可达矩阵，以获得PLC程序的输出变量之间的逻辑可达关系；基于所述可达矩阵，确定影响指定输出变量的关联输出变量；获取PLC程序中所述指定输出变量和所述关联输出变量所在的梯级，形成PLC程序对于所述指定输出变量的静态切片。

可选地，PLC程序的输出变量依赖关系图可包括多个子依赖关系图，其中，每个子依赖关系图可通过以下方式来确定：针对PLC程序的每个梯级，建立该梯级的输出变量的子依赖关系图。

可选地，任一梯级的输出变量的子依赖关系图可包括节点和边，其中，每个节点为所述任一梯级中的输出变量，可通过边将存在逻辑关联的两个节点进行连接，任一边的终止节点为与输出指令相结合的输出变量，所述任一边的起始节点为作为所述任一边的终止节点的输入的输出变量。

可选地，所述任一梯级的输出变量的子依赖关系图可还包括环，由与输出指令相结合的输出变量指向自身的有向边可形成环。