嵌入式软PLC编程系统的设计

摘要：随着技术的不断发展，我们传统的PLC因其自身固有的不兼容问题越来越明显而被淘汰，取而代之的是软PLC，它符合我们现代化的控制技术需要。它不仅继承了传统PLC的功能，克服了不兼容的缺点，并在传统功能上有了新的突破与发展。本文将介绍一种嵌入式软PLC编程系统，分析梯形图的编辑模块，编译模块，仿真功能，希望能给相关的软件开发者带来灵感。

关键词：梯形图 编程 嵌入式PLC

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）02-0171-01

1 关于软PLC的主要构成模块介绍

编程系统以及运行系统是嵌入式软PLC的主要部分，其中编程系统的功能是对梯形图以及解析相关指令的工作。软PLC编程系统相对传统来讲，更具国际化，公认的模块有编辑编译模块等，他们各司其职，具有不同的但又相互联系的功能。运行系统则主要负责执行相应的代码指令，从而达到控制的目的。其具体框架如下图1所示。

2 关于软PLC的主要界面功能介绍

软PLC的界面主要有信息输出模块、指令表模块以及梯形图编辑模块。有5种国际PLC编程语言的定义，包括顺序功能图，指令，梯形图等。梯形图是其中最易操作使用的语言，因此本编程所选择的用户程序开发语言就是梯形图。在软PLC编程系统界面中，梯形图编辑模块主要的功能是对于梯形图的驻留以及设置参数，指令表模块的功能主要在于对梯形图对应的指令进行逻辑显示。信息输出模块主要是对梯形图模块中所输入的语法问题进行显示，包括输出提示语法错误以及提示语法得到正确执行的信息。

梯形图的编辑，首先是选择所需加载的梯形图进行元件类型。其次是点击所需编辑的区域，通过程序扫面获得相应的笛卡儿坐标值。第三是添加梯形图的元件类型，让其进行存储链接。第四是在小窗口中调出并显示梯形图。第五是设置相应的其他需要设置的元件参数。

3.1 对于梯形图的绘制

梯形图的绘制主要是按矢量图进行，矢量图所占内存较小且较易操作。可以借助VC++中装置的矢量图功能进行梯形图的绘制工作，主要是通过扁历链表以及CDC中的指针函数来完成梯形图的绘制，具体步骤如下：

绘制结束后的梯形图，系统将会对该梯形图的行号、列号进行自动设置，用户无法随意更改，而对于元件编号等参数需要用户进行相应的设置。

3.2 实现梯形图序列化

梯形图的序列化有助于梯形图多次编辑的实现，所谓序列化是指将数据存在CDocument中，并且其中的变量将变为文件，这样就形成了序列化。序列化可以将相关变量保存为文件，从而可以方便以后加载使用。而将变量导入到内存中，则是反序列化。另外通过调用“》”、“《”就能建立缓冲区以及读写数据，因为梯形图导入了CObject的功能，因此具有动态创建缓冲区以及类型识别等功能。

4 梯形图的编译详情

这是真个编程系统的重要部分，它主要的功能是将用户所编辑的内容转化为可识别运行的目标程序，期间需要经过逻辑、语法的分析反复扫描，才能将梯形图程序转化为运行系统能够识别的程序，假若发现梯形图编辑错误，则会将错误信息反馈到界面中。以梯级为扫描基础，对每个元素进行逐个扫描，利用深度扫描算法进行相应的扫描工作，其扫描顺序是从上至下，从左至右。其扫描的逻辑分区以竖线元素来划分。其具体扫描过程见下图2。

另外为了提高梯形图的移植性，本程序软件还加入了配置文件技术，主要用来对于梯形图数据的记录，以便仿真模块能够读取到相关的信息。

5 梯形图的仿真设计

仿真模块是软PLC的特色模块，它能够实现对程序的模拟运行，从而在编译程序的过程中就能检测代码是否正确。逻辑运算是仿真模块的最主要的工作部分，逻辑运算模块的功能主要是负责识别梯形图提供的数据信息。并且进行仿真模拟时，用户所编辑的梯形图程序将被转为C语言程序，这样逻辑运算模块才能进行控制工作。

6 结语

本文所介绍的嵌入式软PLC编程系统采用的梯形图具有简便快捷等优势，其编辑、编译、仿真等功能模块的设置亦显示出了人性化特点，方便用户操作使用。并且还通过导入VC++的功能进行辅助实现面向对象的交互，突破了以往PLC的缺陷。另外，仿真模块还实现了VC++软件系统的开发环境与软PLC系统的耦合度区分，使得软PLC更具应用价值。

参考文献

[1]葛永翠.工业控制中以太网技术的发展与研究[J].科技广场，2009（01）.

[2]张琪，李菲.一种教育/娱乐机器人控制器的设计与实现[J].中国科技信息，2009（16）.

[3]邱霞.基于嵌入式智能家居远程监控系统设计[J].科技信息，2009（28）.

[4]黄坤.关于软PLC控制技术的研究[J].发明与创新（综合科技），2010（02）.