SFC到梯形圖的轉(zhuǎn)換算法設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、IEC61131-3標準明確表示，順序功能圖(Sequential Function Chart，SFC)和梯形圖(Ladder Diagram，LD)是可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)的常用編程語言。與梯形圖相比，SFC將一個程序內(nèi)部組織加以結(jié)構(gòu)化，用“流程”的方式來描述系統(tǒng)的構(gòu)成及各功能模塊之間的關(guān)系，可以有效解決PLC軟件規(guī)模膨脹、梯形圖編寫困難的問題。在IEC61131-3標

2、準頒布后經(jīng)過多年的發(fā)展推廣，國外的PLC產(chǎn)品及其編程開發(fā)平臺已取得很大進展，控制系統(tǒng)上位機圖形化的編程模式也越來越受到用戶的青睞。目前，國內(nèi)尚沒有自己獨立的PLC編程開發(fā)系統(tǒng)，設(shè)計符合實際需求、使用方便且具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PLC順序功能圖編程系統(tǒng)具有很大的應用價值和市場潛力，其中研究順序功能圖到梯形圖程序的轉(zhuǎn)換算法是一個重要的課題。
　　本文在深入研究當前學術(shù)界關(guān)于PLC編程語言轉(zhuǎn)換成果的基礎(chǔ)上，對順序功能圖向梯形圖語言轉(zhuǎn)換的可行

3、性以及轉(zhuǎn)換方法、形式進行了詳細的討論，并將轉(zhuǎn)換算法設(shè)計實現(xiàn)。首先，對順序功能圖圖形網(wǎng)絡的描述方式進行嚴格的形式化定義，提出了一種新穎的活動有向圖(Activity on Vertex，AOV)節(jié)點定義，把SFC中的步元件與其前后連接信息相結(jié)合，抽象為AOV圖的頂點，步元件之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系抽象為弧，在此基礎(chǔ)上提出了統(tǒng)一的順序功能圖程序結(jié)構(gòu)的表達方式；其次，利用AOV有向圖作為SFC映射的載體，進一步生成以啟保停電路實現(xiàn)的梯形圖程序；然后，論

4、述了對SFC連接方式進行檢驗的方法，對SFC圖形網(wǎng)絡中可能出現(xiàn)的語法錯誤進行檢查、分析；最后提出了符合IEC61131-3標準的SFC設(shè)計平臺的總體設(shè)計方案，包括SFC圖形網(wǎng)絡的設(shè)計、向梯形圖程序的轉(zhuǎn)換等技術(shù)，以C#語言編碼實現(xiàn)；另外，對SFC設(shè)計平臺的開發(fā)和向梯形圖轉(zhuǎn)換的研究中的一些問題進行了討論。
　　為了對轉(zhuǎn)換算法的正確性及可用性進行測試，本人在SFC開發(fā)設(shè)計平臺上以分選儀控制項目為目標進行了實驗。實驗證明，向梯形圖程序的轉(zhuǎn)