[发明专利]一种数控内嵌PLC中间文件处理及译码执行方法

说明书

本发明公开了一种数控内嵌PLC中间文件处理及译码执行方法,该方法首先定义中间文件的数据结构BinCode，每个BinCode占两个long int空间，而每个指令可以由一个或者几个BinCode数据结构表示，最后编译为二进制中间文件plc.bin，保存起来供后面程序处理。本发明由LINUX非实时环境中通过FIFO设备发送二进制中间文件、通过实时共享内存共享实时的输入输出接口状态，将实时的输入输出状态信息分享给用户层，再结合实时性测试等内容，可以构建一个内嵌PLC完整且可实现的译码执行器。

技术领域

本发明涉及内嵌在数控系统或者工业机器人控制系统中的PLC的技术领域，具体涉及一种基于指令表语言扩展的内嵌PLC源程序的编码方法、中间文件的数据结构及其编译执行算法的设计。

背景技术

PLC,也就是可编程逻辑控制器，是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。在PLC系统中，从上位机将由梯形图转化得到的指令表形式表示的控制程序下载到PLC主控制器中，通过对指令表的编译(见图1)或者解释执行便可以实现PLC程序的控制逻辑，经相应的IO口模块驱动现场设备执行控制任务。

例如，中国专利(CN101587445A)公开了在PLC中梯形图转化为CPU指令并由CPU直接执行的示例。论文《基于RTLinux的开放式软件PLC的研究》简单介绍了一种软件PLC的开放式软硬件体系设计。论文《基于RT-Linux的嵌入式PLC设计及实现》、《基于RTLinux的软件PLC的研究与开发》和《基于RTLinux的软件PLC研究与实现》分别简单介绍了一种PLC嵌入式软硬件体系设计的方法。论文《基于RTLinux的软PLC系统设计与实现》公开了一种基于RTLINUX的PLC系统并测试了指令表执行实时性。

前面专利是针对通用PLC的几种编程语言转化为C语言，由C语言编译器编译成CPU指令，这种方案存在更新PLC程序甚至于哪怕修改一个节点，都需要重新编译整个系统的问题。后面的论文中无论是针对通用PLC还是内嵌PLC，大多将软硬件体系或者实时性测试方面的分析突出了自己的特点，但是针对如何从一个与平台无关的目标文件译码、执行及信息反馈这方面介绍很少，甚至没有，这样对于创建一个内嵌PLC在RTLINUX环境下的完整的译码执行器造成了比较大的障碍。

发明内容

基于此，为了解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种数控内嵌PLC中间文件处理及译码执行方法，该方法由LINUX非实时环境中通过FIFO设备(/dev/rtf1)发送二进制中间文件、通过实时共享内存(mbuff_attach(SHMPLC,))共享实时的输入输出接口状态，在RTLINUX实时环境中打开FIFO(rtf_get(1))读取、处理、执行、控制输入输出以及通过创建实时共享内存(mbuff_alloc(SHMPLC))将实时的输入输出状态信息分享给用户层，可以构建一个内嵌PLC完整且可实现的译码执行器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种数控内嵌PLC中间文件处理及译码执行方法，该方法首先定义中间文件的数据结构BinCode，每个BinCode占两个long int空间，而每个指令可以由一个或者几个BinCode数据结构表示，最后编译为二进制中间文件plc.bin，保存起来供后面程序处理。；

其中，数据结构BinCode为：

typedef struct{

char cmd；

char arg_t；

union{

unsigned int num；

struct{