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随着开放式数控系统的发展和计算机技术在数控领域的不断革新,软PLC技术得到了飞速的提升。基于PC机的软PLC,既具备了PC机在软硬件资源方面的优势,同时又能保证其在运行可靠性以及控制功能等方面的性能,极大地拓展了整体控制过程。 在锻压数控系统领域,软PLC的应用越来越成熟,但由于锻压机床自身结构和控制对象方面的特殊性,通用的数控系统很难适应实际生产需求,这就要求开发出针对锻压数控系统的软PLC编程软件,使其能够根据用户需要进行定制,开发出高性能锻压数控软件,以服务于相关工业控制领域。 本课题主要开发一个符合工业标准的基于PC机的软PLC编程平台,该平台可支持多语言编程,能够实现编程语言之间的代码转换和运行系统目标代码的下载,以期服务于锻压专用数控系统的自动化控制系统。 本文首先研究传统PLC的硬件结构及其基本工作原理,在此基础之上对软PLC的体系结构进行分析,并针对课题要求对软PLC开发平台进行功能需求分析,确定系统总体实现方案。将软PLC编程平台划分成编辑模块、语言转换模块、目标代码下载模块、纠错模块等分步进行设计。 通过分析软PLC开发系统编辑模块,设计面向用户的编程界面。系统支持功能块图、梯形图和指令表三种编程方式,并对编程元件数据结构、编程实现以及程序的保存与加载等功能做了详细阐述。 设计软PLC开发系统的语言转换模块,提出了基于AOV图和“以首行为中心”的梯形图到指令表的转换算法,以逻辑表达式为中间语言的指令表到梯形图的转换算法,以及按照程序执行顺序逐一翻译的功能块图到梯形图的转换算法,并通过实例对转换算法的实现过程进行验证。 研究软PLC运行系统编译模块的实现算法,通过“二次扫描”的方式设计并实现了从指令表到目标代码的转换,并利用已有的伺服压力机数控系统,对PLC目标代码进行了初步验证。