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运动控制技术是智能制造业的核心技术,一个高效、可复用且高可靠的运动控制系统是促进国家工业发展的必要条件。论文以提高运动控制系统的开发效率、图形代码可复用性和系统可靠性为目标,结合国家重大课题,对PLCopen标准的运动控制进行了深入研究。首先,针对运动控制软件市场的代码复用性差,开发低效等问题,深入研究PLCopen标准运动控制规范,在PLCopen标准运动控制开发平台的编译和算法转换等方面做了以下研究。1)提出使用串并联规约算法将PLCopen标准运动控制程序(AOV图格式)解析为二叉树结构,完成图形控件到IL指令的转译,有效改善了控件转译的效率。2)在PLCopen运动控制语言转译为IL指令部分,提出通过XML数据节点(sentence)封装单个功能块映射算法,并结合PLCopen运动控制功能块的接口参数信息完成映射。此方法改善了单个功能块的可重构性并且提高了系统的开发效率。3)提出对PLCopen标准运动控制功能块统一定义,使用XML标记语言封装功能块信息,然后以解析XML文件的方法开发控件库。该方法增强了控件的灵活性以及可扩展性。其次,针对PLCopen标准运动控制系统可靠性分析问题,提出一种新的分层时间自动机模型。模型将程序状态与系统状态分别进行建模,使用UPPAAL模型验证器进行验证,以执行路径的正确或错误作为分析结果,实现了对运动控制系统的可靠性分析。分层时间自动机模型有利于提高模型转换的正确性,并在系统状态层建模时引入SB虚拟节点降低了系统状态之间的耦合度。最后,在Microsoft Visual Studio2008环境下实现了PLCopen标准运动控制系统开发平台,并通过多个实例验证了平台的正确性。在UPPAAL模型检测器中对分层时间自动机模型进行了验证,实验证明该方法可以完成PLCopen标准运动控制系统的可靠性分析,并且有效的减少了模型转换的出错率。