CN113632016A - 用于混合使用编程语言和制造商定义的语言的内存映射方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用IEC语言支持的用户功能/功能块功能来将制造商定义的语言整合到IEC语言的内存映射方法，该方法能够通过提高用户的维护便利性且使熟悉不同编程语言的用户在共同执行项目时提高协作来获得缩短执行周期和降低成本的效果。

Description

用于混合使用编程语言和制造商定义的语言的内存映射方法
技术领域
本发明涉及一种用于支持混合使用编程语言和制造商定义的语言的内存映射方法，该方法通过改善构成内存的方法来保持调用制造商定义的语言(MK语言)指令的方式，并且能够在编程语言(IEC61131-3中定义的语言)的用户功能/功能块中使用制造商定义的语言。
背景技术
PLC(programmable logic controller：可编程逻辑控制器)是一种用于工业厂房的自动控制和监控的控制装置。PLC通过程序依次对输入进行逻辑处理并利用该输出结果来控制与其连接的外部装置。当输入信号通过开关等输入时，PLC通过程序内部的动作描述而被内部处理，结果最终呈现在输出线圈。并且，输出的控制对象的动作控制整个***。
程序内部的动作通过IEC61131-3中定义的语言(LD(ladder Diagram)、IL(Instruction List)、ST(structured Text)、FBD(Function Block Diagram)，以下称为IEC语言)和制造商定义的语言(在LS产电的情况下为MASTER-K产品，以下称为MK语言)来描述。
编程语言基本上具有a-触点开关、b-触点开关、定时器以及逻辑运算指令，根据厂商，具有通信等其他各种功能的功能块可以各式各样地构成。
然而，由于每个用户使用的编程语言不同，因而编程语言采取了在一个硬件(H/W)上按编程语言分别构成操作***(O/S)的形式。
图1是用户利用PADT(Program And Debugging Tool)以MK语言编写的程序的实施例。
此时，MK语言的特点是给指令赋予变量类型的方式，而不是将Byte、Word、DoubleWord、Floating等数据类型的运算划分指定为输入变量的类型。
即，如图1所示，在Add运算的情况下，Word类型的运算使用如“-ADD D00000D00002 D00004-”的ADD指令。此外，Double Word类型运算使用如“-DADD D00000 D00002D00004-”的DADD指令。
在此，输入数据为D00000、D00002、D00004，可以确认其相同。另外，在通常提供的Timer(定时器)指令的情况下，单独分配使用定时器用内存(T0000)。
图2是用户利用PADT(Program And Debugging Tool)以IEC-61131-3语言编写出的程序的实施例。
此时，IEC语言的特点是针对基于数据类型的运算划分，对输入变量指定类型来确定运算的方式。
如图2所示，对于相同指令(例如，ADD)，在输入数据为％MW0、％MW1的情况下执行Word运算，在％MD0、％MD1的情况下执行Double Word运算。
另外，在通常提供的Timer指令的情况下，在指令内部单独分配使用定时器用内存，而不需要额外的内存。
图3是表示支持IEC语言的PADT的项目结构的实施例。
如图3所示，可以看得出IEC语言支持用户功能/功能块。除了PLC支持的基本指令(Addition、Subtraction、Multiplication、Division)之外，用户可以利用基本指令来编写用户功能/功能块以适用于特殊应用。
关于用户编写的功能/功能块，在如C语言中的函数那样在不同项目中使用相同功能的情况下，可以利用对应的用户功能/功能块来实现。
图4是表示指定图3的用户功能/功能块中欲使用的变量的窗口的实施例。
图4的(a)是IEC语言支持的数据类型(BOOL、BYTE、WORD、DWORD以及数组(在数组变量的情况下也可以按类型指定))的实施例，图4的(b)是在数组变量情况下的变量生成方法的实施例，图4的(c)示出通过图4的(a)和图4的(b)生成的变量的实施例。
此外，图5是利用图4中定义的变量来实现用户功能/功能块中的ADD指令的程序的实施例。
如上所述，现有的编程语言和制造商定义的语言显示出彼此不同的差异。
即，编程语言和制造商定义的语言有如下差异：第一，使用指令的方法(例如，ADD、DADD(MK语言)和ADD(IEC语言))上存在差异。第二，使用内存的方法(例如，M0000(MK语言)和％MW0000(IEC语言))上存在差异。此外，第三，在内存的构成(例如，在MK语言的情况下，存在定时器(T0000))上存在差异。
由于这种差异，迄今为止，为了支持两种语言，大部分PLC在一个硬件(H/W)上按语言开发、管理不同的操作***(O/S)。因此，存在的问题是，在每个用户熟悉不同语言的情况下，难以共同作业。
另外，繁琐的问题是，当存在只有IEC语言支持的指令的情况下，使用MK语言的用户必须直接执行。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供一种利用IEC语言支持的用户功能/功能块功能来将制造商定义的语言整合到IEC语言的内存映射方法，该方法能够通过提高用户的维护便利性且使熟悉不同编程语言的用户在共同执行项目时提高协作来获得缩短执行周期和降低成本的效果。
另外，本发明的目的在于，提供一种保持调用制造商定义的语言(MK语言)的指令的方式的内存映射方法，以解决现有的第一个问题。
另外，本发明的目的在于，提供一种用于支持混合使用编程语言和制造商定义的语言的内存映射方法，该方法通过改善构成内存的方法来能够使在编程语言(IEC61131-3中定义的语言)的用户功能/功能块中使用制造商定义的语言，以解决现有的第二个以及第三个问题。
本发明的目的不限于以上提及的目的，未提及的本发明的其他目的和优点可以通过以下的说明来理解，并且可以通过本发明的实施例来更清楚地进行理解。另外，将容易理解，本发明的目的和优点可以通过权利要求书中描述的手段及其组合来实现。
用于解决问题的手段
本发明的用于混合使用编程语言和制造商定义的语言的内存映射方法，可以包括：(A)对PADT(Program And Debugging Tool)添加在第一语言的用户功能/功能块中支持第二语言的语言设定窗口的步骤；(B)用添加的所述语言设定窗口中选择的第二语言在用户功能/功能块中编写程序的步骤；(C)通过图表生成部生成用于使所述第一语言和所述第二语言彼此映射的映射图表的步骤；(D)由映射处理部基于生成的所述映射图表，用PADT的语言设定窗口中设定的第二语言来映射要在程序中使用的变量的步骤；以及(E)基于在所述映射处理部中被映射的变量，通过汇编转换部将用彼此不同的语言编写的程序转换成一种语言的步骤。
另外，所述第一语言是IEC语言，其作为编程语言，可以包括IEC61131-3中定义的语言LD(ladder Diagram)、IL(Instruction List)、ST(structured Text)、FBD(FunctionBlock Diagram)，所述第二语言是制造商定义的语言，其可以包括MASTER-K产品语言(MK语言)。
另外，所述映射图表可以通过分为在用户功能/功能块的第二语言中要使用的内存、划分、大小、类型、内存开始地址以及分配的内存地址而生成。
另外，所述映射图表的生成可以包括：重新定义所述第一语言和所述第二语言中使用的相同内存名称的步骤；将所述第一语言和所述第二语言中使用的内存指定为块大小，并以1:1在内存名称上增加数字来映射的步骤；以及按类型来指定所述第一语言和所述第二语言中使用的相同名称的变量的步骤。
另外，所述映射图表可以指定在第一语言下使用用户功能/功能块时使用的变量类型。
另外，在所述(E)的步骤中，基于映射的所述变量，可以通过汇编转换部利用映射图表从第一语言调用在用户功能/功能块中编写的第二语言的程序并转换。
另外，所述(E)的步骤可以包括：指定内存块的大小，并以1:1在内存名称上增加数字来映射的步骤；按类型指定相同名称的变量的步骤；以及将用彼此不同的语言编写的程序转换成一种语言的步骤。
另外，本发明的用于混合使用编程语言和制造商定义的语言的内存映射方法，可以包括：PADT(Program And Debugging Tool)接收用第一语言编写的程序和用第二语言编写的程序的步骤；通过映射处理部在函数形式的用户功能/功能块中指定内存块的大小，并以1:1在内存名称上增加数字来映射，并按类型指定相同名称的变量的步骤；通过汇编转换部，从第一语言调用用户功能/功能块中编写的第二语言的程序并转换成第一语言的程序的步骤；以及一并实现用所述第一语言编写的程序和转换成所述第一语言的程序，以在IEC项目中有机地进行动作的步骤。
发明的效果
本发明的用于混合使用编程语言和制造商定义的语言的内存映射方法，可以获得如下效果：在用户分别用IEC语言和MK语言共同编写PLC程序时，能够在不受语言障碍的情况下执行项目。
另外，能够节省当前开发在一个硬件(H/W)上用于支持两种语言的操作***(O/S)所需时间和开支。
除了上述效果之外，将说明用于实施以下发明的具体内容的同时描述本发明的具体效果。
附图说明
图1是用户利用PADT(Program And Debugging Tool)以MK语言编写的程序的实施例。
图2是用户利用PADT(Program And Debugging Tool)以IEC-61131-3语言编写的程序的实施例。
图3是表示支持IEC语言的PADT的项目结构的实施例。
图4是表示指定图3的用户功能/功能块中欲使用的变量的窗口的实施例。
图5是利用图4中定义的变量在用户功能/功能块中实现ADD指令的程序的实施例。
图6是表示PLC用编程装置的PADT的项目结构中指定用户功能/功能块中欲使用的变量的窗口的实施例。
图7是表示图6的PLC用编程装置的构成的框图。
图8是表示图7的图表生成部生成的IEC语言中定义的内存和MK语言中使用的内存之间的映射图表的图。
图9是表示从IEC语言调用用户功能/功能块中编写的MK语言的程序并转换的结果的实施例。
具体实施方式
稍后将参照附图详细描述前述的目的、特征和优点，由此，本发明所属技术领域的普通技术人员可以容易地实施本发明的技术思想。在说明本发明的过程中，若判断为与本发明相关的公知技术的具体说明不必要地混淆本发明的主旨，则省略对其的详细说明。以下，参照附图对发明的优选实施例进行详细说明。在附图中相同的附图标记用于表示相同或相似的构成要素。
以下，当描述为某个构成要素与另一个构成要素“连接”、“结合”或“耦合”时，应当理解为这些所述构成要素可以直接连接或者耦合，但也可以有其他构成要素“介于”各个所述构成要素之间，或者各个构成要素可以通过其他构成要素“连接”、“结合”或“耦合”。
以下，将说明本发明一些实施例的用于混合使用编程语言和制造商定义的语言的内存映射方法。
图6是表示PLC用编程装置的PADT的项目结构中指定用户功能/功能块中欲使用的变量的窗口的实施例。此外，图7是表示PLC用编程装置的构成的框图，图8是表示图7的图表生成部生成的IEC语言中定义的内存和MK语言中使用的内存之间的映射图表的图。
此时，如图7所示，PLC用编程装置可以包括图表生成部100、映射处理部200以及汇编转换部300。此外，PLC用编程装置还可以包括键盘和显示器、触摸屏等用于输入/输出数据的输入/输出部(未图示)。
如图6所示，PLC用编程装置在PADT(Program And Debugging Tool)的IEC语言的用户功能/功能块中添加支持MK(MASTER-K)语言的语言设定窗口。如此，若用户在PADT的语言设定窗口选择MK语言，则PLC用编程装置确认对应的功能/功能块将会用MK语言编写。
此时，IEC语言是编程语言，其包括IEC61131-3中定义的语言(LD(ladderDiagram)、IL(Instruction List)、ST(structured Text)以及FBD(Function BlockDiagram)。此外，MK语言可以是制造商定义的语言(在LS产电的情况下为MASTER-K产品)。
此外，PLC用编程装置生成用于使MK语言和IEC语言彼此映射的图表。利用生成的图表，可以将在现有的IEC语言中使用用户功能/功能块时使用的变量类型映射到MK语言。
如下表1所示，为了利用图表支持MK语言的M0000～M0099，可以将图表分为变量种类、变量、类型以及内存分配等，并可以以1:1映射或注册为数组。
[表1]
变量种类 变量 类型 内存分配
VAR_GLOBAL _M0000 WORD ％MW0
VAR_GLOBAL _M0001 WORD ％MW1
然而，1:1映射具有耗时长和不易修改的缺点，在如“VAR_GLOBAL/_M0000/ARRAV[0..99]/％MW0”那样指定为数组的情况下，不能在作为直接指定内存的方式的MK语言中使用。另外，在定时器的情况下，需要用相同的变量名称来提供按类型(当前值(Word)、设定值(Word)、状态值(bit))区分的变量，但是用户功能/功能块的变量类型指定方式不能在一个名称上指定复数个类型。
因此，考虑到下面三个方面，本发明可以在图7的图表生成部100生成能够支持制造商语言的图表。
第一，重新定义相同的内存名称，以便使用。即，这是因为编程语言和制造商定义的语言在使用内存的方法(例如，M0000(MK语言)和％MW0000(IEC语言))上存在差异。
因此，如果可以将％MW0000内存名称重新定义为M0000，则即使IEC语言定义的内存名称和制造商定义的内存名称相同也可以混合使用，因而不同的编程人员，可以用自身的语言指定用途来进行使用。
第二，由于可以用一个名称写入所有的位/字，所以若将内存指定为数组，则存在不能兼容的情况。因此，通过指定内存块的大小，支持以1:1在内存名称上增加数字来映射的功能。
第三，通过使能够按类型来指定相同名称的变量，以支持用相同的名称使用各种类型的编程语言。即，这是因为编程语言和制造商定义的语言在以相同名称使用指令的方法(例如，ADD、DADD(MK语言)和ADD(IEC语言))上存在差异。
图8是表示图7的图表生成部生成的IEC语言中定义的内存和MK语言中使用的内存之间的映射图表的图。
此时，映射图表可以通过对用户功能/功能块的第二语言中使用的内存、划分、大小、类型、内存开始地址以及分配的内存地址进行分类而生成。此外，为了使内存构成方式与MK语言相同，映射图表存储为，可以指定在现有的IEC语言中使用用户功能/功能块时使用的变量类型。
映射处理部200是执行编程过程的部分，被选择为MK语言的第一函数可以以MK语言进行编程，并且被选择为IEC语言的第二函数可以以IEC语言进行编程。
此外，基于图8所示的映射图表，映射处理部200用PADT的语言设定窗口设定的MK语言来映射程序中欲使用的变量。若支持图8的映射图表，则用图1所示的MK语言编写的程序可以不加修改地适用在IEC语言中。
即，即使在因每个用户使用的编程语言不同而第一用户用图1所示的MK语言编写程序、第二用户用图2所示的IEC语言编写程序的情况下，可以通过映射处理部200将用MK语言编写的程序不加修改地适用在IEC语言中。
接下来，汇编转换部300是执行编译过程的部分，其将从映射处理部200编程的MK语言或IEC语言分别进行编译并翻译成机器语言，并将分别被翻译的机器语言整合成一种机器语言。
即，汇编转换部300利用映射处理部200中映射的变量来指定内存块的大小，并以1:1在内存名称上增加数字来进行映射。此外，通过按类型指定相同名称的变量来将由彼此不同的语言编写的程序转换成一种语言。即，汇编转换部300利用映射图表，从IEC语言调用在用户功能/功能块中编写的MK语言的程序并转换。
由此，汇编转换部300从IEC语言调用在用户功能/功能块中编写的MK语言的程序并转换以能够有机地进行动作。
图9是表示从IEC语言调用用户功能/功能块中编写的MK语言的程序并转换的结果的实施例。
如图9所示，PADT(Program And Debugging Tool)从第一用户接收用图1所示的MK语言编写的程序且从第二用户接收用图2所示的IEC语言编写的程序。
然后，通过映射处理部200在函数形式的用户功能/功能块中指定内存块的大小，并以1:1在内存名称上增加数字来进行映射，并按类型来指定相同名称的变量。
此外，通过汇编转换部300，从IEC语言调用在用户功能/功能块中编写的MK语言的程序并将其转换成IEC语言的程序301。
此外，PADT(Program And Debugging Tool)不仅实现用图2的IEC语言编写的程序，还一并实现在汇编转换部300中转换成IEC语言的程序301，从而能够在IEC项目中有机地进行动作。
由此，PADT(Program And Debugging Tool)在用户分别用IEC语言和MK语言共同编写PLC程序时，能够在不受语言障碍的情况下执行项目。
如上所述，已经参照示例性的附图对本发明进行了说明，但本发明不限于本说明书中公开的实施例和附图，显然，本领域的普通技术人员在本发明的技术思想范围内可以进行各种变形。此外，显然，即使在前面说明本发明的实施例的过程中没有明确地记载本发明的构成产生的作用效果，也应该认定能够通过该构成预测的效果。

Claims (8)

1.一种内存映射方法，其中，包括：
(A)对PADT添加在第一语言的用户功能/功能块中支持第二语言的语言设定窗口的步骤；
(B)用添加的所述语言设定窗口中选择的第二语言在用户功能/功能块中编写程序的步骤；
(C)通过图表生成部生成用于使所述第一语言和所述第二语言彼此映射的映射图表的步骤；
(D)由映射处理部基于生成的所述映射图表，用PADT的语言设定窗口中设定的第二语言来映射要在程序中使用的变量的步骤；以及
(E)基于在所述映射处理部中被映射的变量，通过汇编转换部将用彼此不同的语言编写的程序转换成一种语言的步骤。
2.根据权利要求1所述的内存映射方法，其中，
所述第一语言是IEC语言，其作为编程语言，包括IEC61131-3中定义的语言LD、IL、ST、FBD，
所述第二语言是制造商定义的语言，其包括MASTER-K产品语言即MK语言。
3.根据权利要求1所述的内存映射方法，其中，
所述映射图表通过对在用户功能/功能块的第二语言中要使用的内存、划分、大小、类型、内存开始地址以及分配的内存地址进行分类而生成。
4.根据权利要求3所述的内存映射方法，其中，
所述映射图表的生成包括：
重新定义所述第一语言和所述第二语言中使用的相同内存名称的步骤；
将所述第一语言和所述第二语言中使用的内存指定为块大小，并以1:1在内存名称上增加数字来映射的步骤；以及
按类型来指定所述第一语言和所述第二语言中使用的相同名称的变量的步骤。
5.根据权利要求4所述的内存映射方法，其中，
所述映射图表指定在第一语言下使用用户功能/功能块时使用的变量类型。
6.根据权利要求1所述的内存映射方法，其中，
在所述(E)的步骤中，基于被映射的所述变量，通过汇编转换部利用映射图表从第一语言调用在用户功能/功能块中编写的第二语言的程序并转换。
7.根据权利要求1所述的内存映射方法，其中，
所述(E)的步骤包括：
指定内存块的大小，并以1:1在内存名称上增加数字来映射的步骤；
按类型指定相同名称的变量的步骤；以及
将用彼此不同的语言编写的程序转换成一种语言的步骤。
8.一种内存映射方法，其中，包括：
PADT接收用第一语言编写的程序和用第二语言编写的程序的步骤；
通过映射处理部在函数形式的用户功能/功能块中指定内存块的大小，并以1:1在内存名称上增加数字来映射，并按类型指定相同名称的变量的步骤；
通过汇编转换部，从第一语言调用用户功能/功能块中编写的第二语言的程序并转换成第一语言的程序的步骤；以及
一并实现用所述第一语言编写的程序和转换成所述第一语言的程序，以在IEC项目中有机地进行动作的步骤。
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