软PLC开发系统梯形图编辑模块的实现

控制与检测 组合机床与自动化加工技术 文章编号 1001 2265 2010 10 0064 03 软PLC开发系统梯形图编辑模块的实现 陈婵娟 高帅 王杰 陕西科技大学机电工程学院 西安 710021 摘要 文章提出了一种实现软PLC梯形图编辑的方法 并采用C 语言成功开发出了编程软件 该 软件提供了梯形图的绘制 编辑 存储及加载等功能 其优点为程序结构相对简单 编辑界面可直接 设置参数 具有统一的标准且扩展性强 能够直观表达逻辑复杂的PLC程序 关键词 软PLC 梯形图 编辑 链表 中图分类号 TH16 TG65 文献标识码 A Implementation of Ladder Diagram Edit Module of Soft PLC Development System CHEN Chan h an GA0 Shuai WANG Jie College of Mechanical Electronic Engineering Shaanxi University of Science Technology Xi an 710021 China Abstract This paper presents an approach of editing ladder diagram which can be used to develop the editor of the SoR PLC with the C language successfully The software provides the fuctions of draw ing editing saving and op ening ladder diagram and its advantages are as follow the structure of the soft ware is relatively simple the parameters of the PLC device unit can be directly set on the ladder diagram with uniform standards and good scalability the complex PLC ladder diagram can be intuitively expressed Key words Soft PLC ladder diagram linked list O 引言 软PLC技术是一种基于IPC或EPC的将PLC 的控制功能 封装 在软件内的控制技术 它不但具 有传统PLC的PID调节 离散控制和I O控制功能 而且具有微型计算机的高速数据处理和网络功 能 由于国际编程标准IEC61 131 3的制定和推广 应用 软PLC技术已经成为一项新兴的技术 为了使PC机具有用梯形图设计逻辑控制的功 能 需要设计出相应的软件实现梯形图编辑及控制 功能 本文针对软PLC的程序编辑功能 依据国际 编程标准IEC61131 3 给出了一种实现梯形图编辑 的方法 并采用C 语言成功开发出了编程软件 该软件实现了梯形图的绘制 编辑 存储及加载等功 能 能够直观表达逻辑复杂的PLC程序 1梯形图编辑模块的结构设计 1 1梯形图的数据结构 根据各个元件的共有属性以及在程序编辑中的 位置要求 需要合理设置图形数据的显示方式 更改 方式和存取方式 首先定义一个结构体CLAD 用 于存储图形的相关数据 数据结构体CLAD的定义 如下 struct CLAD BOOL bRMPrect bEditRect 是否为绘图的矩形 是否为小编辑框 bMove bchooseline 是否被移动 是否选中了直线 CPoint ptstart ptend 直线的起点 终点 int bmpnumb rect m reet n 图形号 梯形图显示矩形的m值及n值 inputnumb outputnumb captionnumb 左侧 右侧 中间参数输入数量 RectType 图形大小类型 CString inputstr 3 outputstr 1 captionstr 2 左侧 右侧 中间参数输入字符 CPoint inputP 3 outputP 1 captionP 2 左侧 右侧 中间参数输入位置 收稿日期 2010 07 09 基金项目 陕西省教育厅2010年专项科研计划项目 2010JK438 陕西科技大学研究生创新基金资助 作者简介 陈婵娟 1961 女 陕西兴平人 陕西科技大学机电工程学院教授 硕士生导师 研究方向为数控技术 控制工程 E mail chencj sust edu an 64 2010年第10期 控制与检测 有了数据存储结构后 再定义一个CPtrList类的 对象Ill ladlistd 其结点指向CLAD 以便对图形数 据进行后续操作和序列化 梯形图编辑模块各个功 能块之间的运行机制如图1所示 序 列 化 保存 文件 r开文 初始化 单击鼠标左键 判断所选内容 中图形lI选中文字编辑框 查垄中 叁 I图形绘制 堕 I文字编辑 更新图形数据卜 重绘客户区 图1 梯形图编辑模块中各功能块之间的运行机制 1 2梯形图的编辑界面 梯形图是由图元组成且具有一定逻辑结构的网 络 基本图元包括常开触点 常闭触点 输出元件 竖 线和功能指令等 j 由于梯形图符号众多 为便于 程序编辑 这里将梯形图符号划分为十大类指令 直 线指令 基本指令 时钟指令 计数指令 传递指令 比较指令 移位指令 计算指令 逻辑指令 其它指 令 为了形象直观 本界面采用ClistView列表视 图中的图标 LVS ICON 方式将十大类指令和其所 属的分指令在两个窗口中显示出来 在CchildFrame中利用OnCreateClient 函数把 客户区划分为三个窗格 其中左边窗口为十大指令 的列表框 中间窗口为分指令的列表框 右边为绘图 显示区 为了使各个功能协调配合 最后还需要 将三个窗口关联起来 这里通过文档类的UpdateAll Views 函数来实现 该函数更新所有与文档有关 的视图 整个界面如图2 图2梯形图编辑界面 2梯形图绘制的具体实现 2 1 鼠标选中功能的实现 要在绘图窗口里进行相关的操作 首先需要选 中绘图区域或被编辑的对象 选中功能是指用鼠 标点击绘图窗口 以选中一个区域用于绘图 或选 中编辑矩形框用于编辑字符 或选中梯形图用于删 除编辑 它是梯形图绘制的前提 本程序独特的选 择功能为后续操作奠定了基础 以方便程序的编制 和扩展新的功能代码 选中功能的流程如图3所 示 图3选中功能算法流程 2 2梯形图的绘制与编辑 梯形图的绘制与编辑是软件的核心部分 主要 包括元件位图的绘制 插入与后移 删除与前移等多 种编辑功能 其基本实现流程如图4所示 否是宿 L 商 丽 网是 后 l 显示字符 据藏1 否前移 否 否 鲨圭堡f 舌 编辑 框或 未选 图4梯形图的绘制与编辑算法流程 2 3梯形图的文字编辑功能 PLC程序的运行需要进行参数设置 因此文字 编辑功能显得尤为重要 本软件主要设计了文字的 输入 删除和保存等编辑功能 其程序流程如图5所 示 65 是二后m一 一 否 厂 数一 一 的一 控制与检测 组合机床与自动化加工技术 否 堡 单击B kSp 罐 i 删除字符串最 将字符串替换为 在字符串后加 后一个字符 键入的字符串 上键人的字符 f 图5字符编辑算法流程 3文件的保存与打开 优秀的程序还应该具有文件的保存与打开的功 能 由于已经设置好了梯形图元件的数据存储区 域 即梯形图的所有操作都存放在链表m ladlistd 中 对文件的存取既是对链表遍历的处理过程 本程序中 将梯形图保存为 1d格式的文件 4 结束语 本文以软PLC的梯形图编辑功能为具体研究对 象 参考s7 200系列PLC和STEP7编程软件的特 点 设计出了功能针对性较强的梯形图编辑软件 较好的解决了复杂梯形图存储显示这一难题 该软件的特点是 功能强大 便于使用 开放性 好 选择功能设计新颖独特 方便程序的编制和扩展 新的功能代码 如添加译码DEC指令等 文字编辑 功能可以使参数在梯形图编辑界面上直接设置 图 6是一个彩灯控制程序示例 可见本程序能够很好的 表达逻辑复杂的PLC程序 这为后续软PLC系统的 开发工作打下了良好的基础 图6程序示例 参考文献 1 陈凤兰 孙竹梅 软PLC技术的发展趋势与应用前景 J 电力学报 2006 2 88 90 2 Open PLC programming using IEC1D1 3 http www engi neeringtalk corn 3 候俊杰 深入浅出MFC 第二版 M 武汉 华中科技 大学出版社 2001 4 胡飞虎 傅亮 刘乐 基于表格技术的软PLC梯形图编辑 软件 J 微计算机信息 2009 25 227 229 5 王芹 滕今朝 可编程控制器技术及应用 M 天津 天 津大学出版社 2008 6 Namie Masaki APPlication of PLC for PA and future evolu tion of PLC based proees controller J Japan Technical As SOC of the Pulp and Paper Industry Japan 2006 37 43 编辑李秀敏 上接第63页 4 结束语 TRIZ理论是一种非常有效的程式化的创新设计 方法 它帮助工程设计人员快速发现主要问题 有效 地支持工程实际问题的解决 本文在设计基于力扬 EX1nl4MT型PLC的刀库自动选刀控制系统中应用 TRIZ理论 通过用工程参数描述问题对象 分别借鉴 合并原理和中介物原理 有效实现了取刀号设定值 输入系统和数码管系统的创新设计 该方案大大节 省PLC输入点和输出点 工作可靠 成本低廉 在生 产实践中证明是有效的 参考文献 1 刘冠军 卢国华 可编程控制器 PLC 在数控加工中心 刀具控制中的应用 Jj 中国科技博览 2009 21 273 274 2 魏胜 王明友 基于I O LINK轴的刀库控制方式的应用 J 组合机床与自动化加工技术 2008 10 52 54 57 66 3 周建东 加工中心盘式刀库的设计 J 组合机床与自 动化加工技术 2007 8 83 85 4 路建萍 李小宁 陈运雄 基于PLC的刀库自动选刀实验 系统开发 J 实验室研究与探索 2007 26 10 48 50 5 韩立芳 张明勤 李海青 基于TRIZ的新型立体车库创 新设计 J 工程设计学报 2008 15 2 86 89 108 6 周燕辉 彭光良 夏翔 等 TRIZ理论在液压挖掘机控制 系统中的应用 J 机床与液压 2008 36 12 122 123 7 马力辉 檀润华 基于TRIZ进化理论和TOC必备树的冲 突发现与解决方法 J 工程设计学报 2007 14 3 177 18O 8 檀润华 发明问题解决理论 M 北京 科学出版社 2004 9 白仲航 檀润华 张鹏 等 基于TRIZ的带式输送机输送 带结构的进化研究机械 J 机械设计与研究 2009 25 4 20 23 编辑李秀敏