基于开放式数控系统的软PLC的研究

数控技术在制造业中占有重要地位，而开放式数控系统是目前数控技术的发展方向。随着开放式数控系统的发展，以PC为硬件平台，用软件来实现PLC的功能(即软PLC)成为了开放式数控系统中PLC的发展趋势。 本文以PC为硬件开发平台，通过编程开发出了软PLC的编译系统和模拟运行系统。本软PLC采用了SIPROM高级语言来编写机床逻辑用户源程序。在编译部分，本文用正规表达式描述了SIPROM语言单词符号的结构，利用有限自动机原理，提出了用构造词形表的方式来识别单词的方法，使词法分析程序具有很好的开放性。通过对各种语法分析方法的比较，本文采用了LR(1)分析方法进行语法分析，并提出了把语法分析分解为信号表达式语法分析和字表达式语法分析两部分的方法，且实现了二者的相互调用。这种方法在保持了LR(1)分析方法功能强大的特性同时，有效地减小了分析表的大小，提高了语法分析的效率。在语义分析方面，本文采取了语法制导的语义分析方法，可以在一次扫描中完成语法分析和语义分析两项工作。中间代码采取了逆波兰表示法，这使得生成的代码比较紧凑，且有利于运行程序的读取。在模拟运行部分，本文利用硬PLC循环扫描的工作原理，结合PC环境下的特点，用面向对象的方式编写出了模拟运行程序。模拟运行系统很容易增加输入、输出端子和其他新的功能，具有很好的可扩展性。 总之，本文所开发出的软PLC编译程序和模拟运行程序运行效率较高，且显示硬PLC不可比拟的优越性，非常适合应用于开放式数控系统中。