[发明专利]一种基于状态机的PLC逻辑编程系统及编程编译方法

说明书

本发明涉及一种基于状态机的PLC逻辑编程系统及编程编译方法，具体是涉及一种用于离散行业的PLC逻辑编程的状态机编程系统及编程编译方法。所述基于状态机的PLC逻辑编程系统包括：状态机图，依据工控应用系统的控制过程建立若干状态，每个状态下可执行对应的控制逻辑，采用状态、转换条件、动作实现控制逻辑，经过完整性校验、编译生成可执行程序。所述状态依据工控应用系统的控制设备及设备协作的状态建立；所述转换条件依据工控应用系统的控制过程转换条件建立；所述动作基于每个状态或转换条件下要的执行任务建立。各个状态下可执行不同动作，达到某个转换条件时，可转到对应的状态。本发明的基于状态机的PLC逻辑编程编译方法，仅针对面向离散行业的PLC控制系统编程，简化离散行业控制变量繁多、控制逻辑复杂、调试运行过程费时费力的问题。

技术领域

本发明涉及PLC的编程编译方法，具体是一种基于状态机的PLC逻辑编程系统及编程编译方法。

背景技术

目前，PLC编程软件大多采用的是IEC61131-3规定的5种编程语言，包括IL、ST、LD、FBD和SFC语言，这几种语言在不同的应用下各有优点，但是都有一个统一的缺点，无法提供更好的逻辑验证方法，用户在编写完逻辑后需要连接仿真或控制设备调试逻辑，在面向离散行业的应用时，多个设备的状态无法同时观察，且由于编程人员的水平、能力和使用习惯的不同，采用的编写方式也存在较大差异，调试困难、费时费力。为了PLC编程语言复杂验证调试困难的问题，本发明提出一种基于状态机的PLC逻辑编程系及编程编译方法。

发明内容

本发明提供一种基于状态机的PLC逻辑编程系统及编程编译方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于状态机的PLC逻辑编程系统，包括：

（1）状态机图，依据工控应用系统的控制过程建立若干状态，每个状态下可执行对应的控制逻辑；

（2）进一步地，所述状态机图包括若干个状态，所述状态可依据工控应用系统的控制设备及设备协作的状态建立，采用椭圆形表示；

（3）进一步地，所述状态根据转换条件可转到下一个状态，所述转换条件依据工控应用系统的控制过程转换条件建立，采用箭头表示；

（4）进一步地，所述状态下可执行的控制逻辑采用动作标识，所述动作基于每个状态或转换条件下要的执行任务建立，采用方框表示；

（5）进一步地，各个状态下可执行不同动作，所述动作中的控制逻辑可操作条件，使转换条件达到预期目标，达到某个转换条件时，可转到对应的状态；

（6）进一步地，所述状态包括初始状态和结束状态，初始状态为逻辑开始的状态，采用Init箭头连接椭圆标识；结束状态标识逻辑结束的状态，采用双椭圆环表示；

（7）可选地，所述动作中的程序可采用LD、FBD、ST、IL语言进行编程；

（8）可选地，采用所述状态机图编写的控制逻辑可编译为在控制器上运行的目标程序；

（9）可选地，采用所述状态机图编写的控制逻辑编译完成后下装到控制器，可在线观察状态转换的情况，并可通过手动或自动修改转换条件观察运行过程状态是否正确；如果状态转换与设计不一致，说明控制逻辑存在错误，需要调整。

本发明还提供一种基于状态机的PLC逻辑编程方法，所述编程方法包括如下步骤：

（1）依据工控应用系统的控制过程提取状态，所述状态机可以具有若干个转态，每个状态下可执行对应的控制逻辑；

（2）依据工控应用系统的控制过程提取状态之间转换的转换条件，每个状态到下一个直接相连的状态之间只能有一个转换条件，但可以通过间接多个状态转换到目标状态，因此，两个状态直接的转换可以有多个转换路径；

（3）在状态关联的动作中完成对应控制逻辑的编写；

（4）编译该状态机图编写的程序生成目标程序；

（5）将目标程序下装到PLC控制器中；