[发明专利]一种可处理函数顶点的梯形图转换成指令序列的方法

说明书

本发明公开了一种可处理函数顶点的梯形图转换成指令序列的方法，该方法中：图G＝V,E由一组有限的顶点V和边E的集合组成；对树的中序遍历的打印输出稍作改变就得到不同规范的指令序列。在内存中直接保存二叉表达式树，省去表达式的翻译过程，在得到二叉树的后续遍历的序列之后，进行基于栈的表达式计算，从而直接获得计算结果；该方法以二叉表达式树数据结构为目标，可以对后面二次用到的计算结果进行自动缓存，而不必对所有的并联合并的结果都进行缓存，从而节省了存储空间。对梯形图的处理主要集中在如何将其翻译成指令列表，以便可编程控制器(PLC)可以执行这些指令来完成由梯形图表达的控制任务。

技术领域

本发明涉及梯形图转换成指令序列的方法，尤其涉及一种可处理函数顶点的梯形图转换成指令序列的方法，属于工业控制技术领域。

背景技术

梯形图(Ladder Diagrame简称LD)广泛应用于工业控制领域中，对梯形图的处理主要集中在如何将其翻译成指令列表，以便可编程控制器(PLC)可以执行这些指令来完成由梯形图表达的控制任务。梯形图本质上是一种通过运算单元之间的连接结构来描述的运算表达式，表达式只包含两种运算，分别与串联结构和并联结构相对应。将梯形图转换成指令表的方法已经不少，但都或多或少地存在问题。给出了将梯形图翻译成IEC 61131-3指令表的方法，在所转换的梯形图中可以有function顶点，以便完成特定的功能调用。但该方法对function顶点功能的处理并不完善，没有考虑function顶点必须提前计算其输入的问题。同时算法没有给出算法执行的时间。

梯形图到指令表的转换本质上都是图到二叉表达式树的转换。二叉表达式树，简称BET，是二叉树的一种，经过对树的中序遍历之后所得的遍历序列是一个表达式。树的任何一颗子树称成为二叉表达式子树，记作SUB-BET。

发明内容

本发明提出了一种把梯形图转换成二叉表达式树的方法：LD-BET方法，该方法不仅克服了以往方法的不足，更主要的是不以转换成指令表为目标，而是以二叉表达式树数据结构为目标。对树的中序遍历的打印输出稍作改变就可以得到不同规范的指令序列，即可以把梯形图翻译成各种指令序列。同时，还可以在内存中直接保存二叉表达式树，省去表达式的翻译过程，在得到二叉树的后续遍历的序列之后，可以进行基于栈的表达式计算，从而直接获得计算结果。该算法的另外一个特点是可以对后面二次用到的计算结果进行自动缓存，而不必对所有的并联合并的结果都进行缓存，从而节省了存储空间。

本发明公开了一种可处理函数顶点的梯形图转换成指令序列的方法，该方法中：图G＝V,E由一组有限的顶点V和边E的集合组成。如果G是一个图,则V＝G.V表示图中的顶点集,E＝G.E表示图中的边集；任何一个梯形图都表示成一个有向无环图即DAG。此外还必须满足一些约束条件，把能够满足这些约束条件的DAG图称为LDGraph。