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文檔簡介
1、可編程控制器簡稱PC或PLC,是以微處理器為核心,綜合了自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置,已經(jīng)廣泛應(yīng)用到工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。PLC編程工具是開發(fā)應(yīng)用、檢查維護(hù)PLC以及監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行不可缺少的外部設(shè)備,其發(fā)展趨勢是使用個(gè)人計(jì)算機(jī),由PLC廠家提供程序開發(fā)軟件。 本課題的主要任務(wù)是開發(fā)出一個(gè)符合IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)的新型PLC系統(tǒng)。在研究、分析知名PLC產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)的需求進(jìn)行了分
2、析。下位機(jī)以STC12C5408AD單片機(jī)作為核心控制芯片來開發(fā),上位機(jī)編程軟件在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)。上位機(jī)編程軟件選擇梯形圖和指令表作為編程語言,采用模塊化設(shè)計(jì)方法,整個(gè)系統(tǒng)按功能劃分為梯形圖和指令表編輯模塊、語法檢查模塊、梯形圖與指令表的轉(zhuǎn)化模塊、指令表編譯模塊、上下位機(jī)通信模塊等5個(gè)模塊。 梯形圖是一種圖形化語言,以圖元表示元件,以圖元之間的位置關(guān)系表示元件之間的連接,而指令表是一種與匯編語言類似的助記符表達(dá)式。通過分析梯形圖和
3、指令表語言的特點(diǎn),充分利用面向?qū)ο笳Z言的特性來設(shè)計(jì)梯形圖圖元類,并以雙向鏈表來保存梯形圖。 針對梯形圖和指令表的編輯過程中有可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了語法檢查模塊,該模塊根據(jù)編程規(guī)則對程序進(jìn)行詞法、語法和邏輯檢查,將錯(cuò)誤信息顯示出來。 梯形圖形象、直觀,便于理解,指令表鍵入方便,編程靈活,兩者各有優(yōu)勢,為方便用戶使用,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了梯形圖和指令表的轉(zhuǎn)化模塊。該模塊以AOV圖和二叉樹為中間結(jié)構(gòu),通過構(gòu)造二叉樹和對其進(jìn)行遍歷,實(shí)
4、現(xiàn)梯形圖與指令表的轉(zhuǎn)化。 編程語言不能直接被下位機(jī)識(shí)別,指令表編譯模塊負(fù)責(zé)將指令轉(zhuǎn)化為目標(biāo)代碼??紤]到設(shè)計(jì)一個(gè)編譯系統(tǒng)的復(fù)雜性,本文實(shí)現(xiàn)時(shí)先將指令表轉(zhuǎn)化為C51程序,再調(diào)用keil編譯器將C程序轉(zhuǎn)化為目標(biāo)文件,通過單片機(jī)專用編程器將程序下載到硬件電路。 通信模塊使上下位機(jī)之間按照約定的通訊協(xié)議來交換數(shù)據(jù),因此上位機(jī)可以監(jiān)控下位機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、查詢下位機(jī)資源的狀態(tài)、強(qiáng)制設(shè)置資源狀態(tài)等。 整個(gè)編程軟件在Visual C
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