本發(fā)明涉及可編程控制器的編程領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種用于可編程控制器的編程裝置以及編程方法。

背景技術(shù)：

在自動化產(chǎn)業(yè)中，例如plc(可編程邏輯控制器)的可編程控制器得到了廣泛使用。傳統(tǒng)地，用戶通過計(jì)算機(jī)采用梯形圖語言或其它高級語言對plc進(jìn)行編程。然而，這種軟件編程方法導(dǎo)致用戶只有在具備計(jì)算機(jī)和相關(guān)軟件工具時才能實(shí)現(xiàn)對plc的編程或修改等。這種對計(jì)算機(jī)和軟件工具的依賴性使得用戶不能隨時隨地且簡單靈活地實(shí)現(xiàn)plc的編程。

另外，某些低端的plc上例如配置有液晶顯示(lcd)屏和一些操作按鈕，由此，用戶可以在觀看lcd屏的同時通過操作這些操作按鈕來對該plc直接進(jìn)行簡單的編程操作。雖然對這種plc的簡單編程可以不依賴于計(jì)算機(jī)和軟件工具，然而，由于操作按鈕數(shù)目有限，所以用戶較難通過操作這些操作按鈕來添加、刪除、修改和配置梯形圖中的每個元素來實(shí)現(xiàn)對plc的復(fù)雜和完整的編程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于上述情況，本發(fā)明提供了一種用于可編程控制器的編程裝置以及編程方法，其能夠在不依賴于計(jì)算機(jī)和軟件工具的同時容易且快速地實(shí)現(xiàn)對plc的復(fù)雜編程，便于用戶操作。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于可編程控制器的編程裝置，包括：多個單元塊，其中每個單元塊被根據(jù)預(yù)先定義的編碼含義列表設(shè)置一編碼，該編碼含義列表定義了每個編碼與梯形圖語言中的至少一個元素之間的對應(yīng)關(guān)系，其中每個單元塊包括第一連接單元；以及背板。所述背板包括：設(shè)置在背板表面上的插槽矩陣，其中，每個插槽上設(shè)置有第二連接單元，用于當(dāng)插槽中插入一單元塊時與所述第一連接單元連接，以便獲取該單元塊的 編碼；處理單元，根據(jù)插入到所述插槽矩陣中的單元塊的排列組合方式以及所獲取的編碼，生成編碼序列，并且基于所述編碼含義列表，將所述編碼序列轉(zhuǎn)換為程序指令；及通信單元，用于與待編程的可編程控制器通信，以便將所述程序指令發(fā)送至所述可編程控制器。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于可編程控制器的編程裝置，包括：多個單元塊，其中每個單元塊被根據(jù)預(yù)先定義的編碼含義列表設(shè)置一編碼，該編碼含義列表定義了每個編碼與梯形圖語言中的至少一個元素之間的對應(yīng)關(guān)系，其中每個單元塊包括第一連接單元；以及背板。所述背板包括：設(shè)置在背板表面上的插槽矩陣，其中，每個插槽上設(shè)置有第二連接單元，用于當(dāng)插槽中插入一單元塊時與所述第一連接單元連接，以便獲取該單元塊的編碼；處理單元，基于所述編碼含義列表，根據(jù)插入到所述插槽矩陣中的單元塊的排列組合方式以及所獲取的編碼，生成編碼序列；及通信單元，用于與待編程的可編程控制器通信，以便將所述編碼序列發(fā)送至所述可編程控制器。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于可編程控制器的編程方法，應(yīng)用于由多個單元塊和背板組成的編程裝置，其中，所述多個單元塊的每個單元塊包括第一連接單元，所述背板包括設(shè)置在其表面上的插槽矩陣和處理單元，每個插槽上設(shè)置有第二連接單元，用于與所述第一連接單元連接，所述方法包括步驟：根據(jù)預(yù)先定義的編碼含義列表，為每個單元塊設(shè)置一編碼，其中該編碼含義列表定義了每個編碼與梯形圖語言中的至少一個元素之間的對應(yīng)關(guān)系；將所述多個單元塊中的至少一部分以特定排列組合方式插入到背板上的插槽矩陣中的至少一部分插槽中；所述插槽通過所述第二連接單元獲取插入其中的單元塊的編碼；所述處理單元根據(jù)插入到所述插槽矩陣中的單元塊的排列組合方式以及所獲取的編碼，生成編碼序列；以及基于所述編碼含義列表，將所述編碼序列轉(zhuǎn)換為程序指令。

在本發(fā)明實(shí)施例的用于可編程控制器的編程裝置和編程方法中，能夠在不依賴于計(jì)算機(jī)和軟件工具的情況下，通過簡單地將不同的實(shí)體塊組合以特定排列方式插入到背板的插槽矩陣上來建立對應(yīng)于用戶邏輯的梯形圖，從而可以容易且快速地實(shí)現(xiàn)對plc的復(fù)雜編程，便于用戶操作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例的描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的示例性實(shí)施例。

圖1(a)至圖1(c)示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置的示意圖；

圖2(a)至圖2(f)示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的編碼與梯形圖語言中的元素之間的示例對應(yīng)關(guān)系的示意圖；

圖3(a)至圖3(b)示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置的應(yīng)用實(shí)例的示意圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置中的示例單元塊的示意圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置中的示例背板的示意圖；以及

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于plc的編程方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在本說明書和附圖中，基本上相同的步驟和元素用相同的附圖標(biāo)記來表示，且對這些步驟和元素的重復(fù)解釋將被省略。

首先，參照圖1(a)至圖1(c)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10。圖1(a)至圖1(c)示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10的示意圖。

如圖1中所示，用于plc的編程裝置10例如由圖1(a)中所示的多個單元塊b1～b12、以及圖1(b)中所示的背板100組成。

具體地，每個單元塊被根據(jù)預(yù)先定義的編碼含義列表設(shè)置一編碼，該編碼含義列表定義了每個編碼與梯形圖語言中的至少一個元素之間的對應(yīng)關(guān)系。

這里，首先簡單介紹一下梯形圖語言。梯形圖語言是plc使用得最多的圖形編程語言，被稱為plc的第一編程語言。梯形圖語言中用不同的圖形符號來表示不同的元素。梯形圖中的元素包括輸入、輸出、定時器、計(jì)數(shù)器、內(nèi)部繼電器等的線圈、接觸點(diǎn)的組件、用于連接這些組件的連線、以及用于 定時器、計(jì)數(shù)器的設(shè)置值等。在梯形圖語言中，通過用代表這些元素的圖形符號來搭建梯形圖，從而可以模擬對應(yīng)于所搭建的梯形圖的用戶邏輯。由于梯形圖語言是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的用于對plc進(jìn)行編程的編程語言，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員均熟知梯形圖中的各個元素的圖形符號含義等，因此這里不再贅述梯形圖的詳細(xì)細(xì)節(jié)，以免混淆本方面的發(fā)明點(diǎn)。

如圖1(a)中所示，單元塊b1～b12均被設(shè)置了編碼，如它們下方的兩位數(shù)字所表示的，以便每個單元塊代表梯形圖中的至少一個元素。具體地，如圖1(a)的第一行所示，單元塊b1被設(shè)置了編碼“01”來代表一個特定輸入通道的常開節(jié)點(diǎn)(如單元塊b1上的圖形符號所表示的)；單元塊b2被設(shè)置了編碼“02”來代表一個特定輸入通道的常閉節(jié)點(diǎn)(如單元塊b2上的圖形符號所表示的)；單元塊b3被設(shè)置了編碼“03”來代表一個特定輸出通道的常開節(jié)點(diǎn)(如單元塊b3上的圖形符號所表示的)；單元塊b4被設(shè)置了編碼“04”來代表一個特定輸出通道的常閉節(jié)點(diǎn)(如單元塊b4上的圖形符號所表示的)?？梢?，圖1(a)的第一行所示的四個單元塊b1～b4被設(shè)置為代表如前所述梯形圖中的一個組件。應(yīng)理解，這里的四個單元塊b1～b4僅例示了用于代表梯形圖中的前述組件中的一部分的單元塊，其它組件也可以通過類似地向單元塊設(shè)置其它編碼來通過單元塊表示。

如圖1(a)的第二行所示，單元塊b5被設(shè)置了編碼“11”來代表將其上方和左方的組件相連接的連線(如單元塊b5上的圖形符號所表示的)；單元塊b6被設(shè)置了編碼“12”來代表將其上方和右方的組件相連接的連線(如單元塊b6上的圖形符號所表示的)；單元塊b7被設(shè)置了編碼“13”來代表將其上方、左方和右方的組件相連接的連線(如單元塊b7上的圖形符號所表示的)；單元塊b8被設(shè)置了編碼“14”來代表將其下方、左方和右方的組件相連接的連線(如單元塊b8上的圖形符號所表示的)?？梢姡瑘D1(a)的第二行所示的四個單元塊b5～b8被設(shè)置為代表如前所述梯形圖中的一種連線。應(yīng)理解，這里的四個單元塊b5～b8僅例示了用于代表梯形圖中的前述連線中的一部分的單元塊，其它連線也可以通過類似地向單元塊設(shè)置其它編碼來通過單元塊表示。

如圖1(a)的第三行所示，單元塊b9被設(shè)置了編碼“21”來代表設(shè)置值“1”(如單元塊b9上的數(shù)字所表示的)；單元塊b10被設(shè)置了編碼“22”來代表設(shè)置值“2”(如單元塊b10上的數(shù)字所表示的)；單元塊b11被設(shè)置 了編碼“23”來代表設(shè)置值“3”(如單元塊b11上的數(shù)字所表示的)；單元塊b12被設(shè)置了編碼“24”來代表設(shè)置值“4”(如單元塊b12上的數(shù)字所表示的)?？梢姡瑘D1(a)的第三行所示的四個單元塊b9～b12被設(shè)置為代表如前所述梯形圖中的一個設(shè)置值。這些設(shè)置值用于定時器或計(jì)數(shù)器，也就是說，代表這些設(shè)置值的某個單元塊可以與代表定時器或計(jì)數(shù)器的單元塊組合在一起來表示具有一個特定設(shè)置值的定時器或計(jì)數(shù)器，這種情況將在后文中詳細(xì)說明。應(yīng)理解，這里的四個單元塊b9～b12僅例示了用于代表梯形圖中的設(shè)置值中的一部分的單元塊，其它設(shè)置值也可以通過類似地向單元塊設(shè)置其它編碼來通過單元塊表示。

此外，應(yīng)理解，這里僅給出了一種設(shè)置值的編碼方式，即：用一組特定的編碼來標(biāo)示設(shè)置值，而與梯形圖的其它元素的編碼區(qū)別開。然而，本發(fā)明不限于此，還可以對編碼進(jìn)行復(fù)用，即，使得一個編碼對應(yīng)于梯形圖中的兩個或多個元素，這將在后文中詳細(xì)說明。

圖1(a)中所示中的編碼和梯形圖語言中的元素之間的對應(yīng)關(guān)系例如可以根據(jù)預(yù)先定義的編碼含義列表來定義。這里，沒有明確給出該編碼含義列表的具體示例，這是因?yàn)椋绢I(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要，對梯形圖語言中所需的部分或全部元素定義它們各自的編碼，以適當(dāng)?shù)匦纬稍摼幋a含義列表。并且，該列表所采取的形式、以及其中所包含的編碼、元素的數(shù)目等均不對本發(fā)明構(gòu)成限制。此外，雖然圖1(a)中以兩位十進(jìn)制數(shù)為例給出的編碼的示例，然而本發(fā)明不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要設(shè)置任何其它形式的編碼。

雖然，圖1(a)中未示出，每個單元塊包括第一連接單元。一般地，該第一連接單元可以設(shè)置在每個單元塊的底部，用于在插入相應(yīng)的插槽時與插槽中設(shè)置的對應(yīng)的連接單元相連接，這將在后文中詳細(xì)描述。

注意，圖1(a)中僅給出了12個單元塊來示意性地說明每個單元塊的結(jié)構(gòu)，然而，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10還可以包含其它若干個單元塊來代表梯形圖語言中的任何其它元素。并且，當(dāng)需要多個相同的元素時，也可以對多個單元塊設(shè)置相同的編碼。另外，需要指出的是，圖1(a)中給出的單元塊的編碼與梯形圖語言中的對應(yīng)于關(guān)系的示例僅僅為了舉例說明，本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要在編碼含義列表中進(jìn)行適當(dāng)?shù)囟x。

如圖1(b)中所示，背板100包括設(shè)置在背板表面上的插槽矩陣110，其中，每個插槽(例如1101)上設(shè)置有第二連接單元(例如1101c)，用于當(dāng)插槽中插入一單元塊時與所述第一連接單元連接，以便獲取該單元塊的編碼。

具體地，圖1(b)中示出了一個8×10的插槽矩陣，即，每個虛線正方形代表一個插槽，每個插槽的形狀大小例如與圖(a)中的每個單元塊b1～b12的形狀大小匹配，以便每個插槽可以插入一個單元塊。并且，當(dāng)某個插槽(例如，插槽1101)中插入某個單元塊時，該插槽中設(shè)置的第二連接單元(例如1101c)可以與插入該插槽中的單元塊上的第一連接單元相連接。也就是說，第一連接單元在單元塊上的設(shè)置位置需要與第二連接單元在插槽中的設(shè)置位置相匹配，以便使得它們相連接。例如，圖1(b)中所示的第二連接單元1101c位于插槽1101的中心位置，因此，單元塊上的第一連接單元需要設(shè)置在單元塊底面的中心位置，以便在插入插槽時與該第二連接單元1101c恰好相對。當(dāng)單元塊的第一連接單元與插槽的第二連接單元相連接時，背板就可以獲取該單元塊被設(shè)置的編碼。

這里，第一連接單元與第二連接單元的設(shè)置位置、形狀大小、構(gòu)成材料等細(xì)節(jié)不對本發(fā)明構(gòu)成限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要采用任何實(shí)現(xiàn)方式，只要單元塊在插入插槽時可以通過兩個連接單元相連接而使得背板獲取該單元塊的編碼即可。

另外，需要說明的是，圖1中給出的單元塊和插槽的實(shí)現(xiàn)方式僅僅為了舉例，而不對本發(fā)明構(gòu)成限制。例如，單元塊可以采用例如圓形等任何其它形狀(圖2)。另外，這里所說的“插入”是廣義上的“插入”，即，單元塊插入插槽的方式也可以采用除了圖1中所示的方式之外的任何其它合適的方式。例如，插槽可以不像圖1(b)中給出的示例那樣被設(shè)計(jì)為容納整個單元塊插入其中，而是可以設(shè)計(jì)為只供單元塊上的第一連接單元插入其中以與第二連接單元相連接。此時，插槽的形狀大小例如可以設(shè)計(jì)為對應(yīng)于圖1(b)中的第二連接器1101c的大小。相應(yīng)地，單元塊上的第一連接單元可以設(shè)計(jì)為從單元塊底面凸起，并且其形狀大小和位置與插槽相匹配。這種插入方式類似于插銷插入插座的插入方式。

注意，圖1(b)中給出的8×10的插槽矩陣僅僅為了舉例說明，本發(fā)明不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置包含任意數(shù)目的插槽的插槽矩陣。

雖然圖1(b)中未示出，背板100還包括：處理單元，其根據(jù)插入到所述插槽矩陣中的單元塊的排列組合方式以及所獲取的編碼，生成編碼序列，并且基于所述編碼含義列表，將所述編碼序列轉(zhuǎn)換為程序指令；及通信單元，用于與待編程的可編程控制器通信，以便將所述程序指令發(fā)送至所述可編程控制器。

為了便于說明，圖1(c)中進(jìn)一步示出了在背板100的插槽矩陣110上插入若干個單元塊的一個示例情形。如圖1(c)中所示，插槽矩陣110的第一行的八個插槽以及第二行左邊兩個插槽均被插入了相應(yīng)的單元塊。為了更加便于理解，在每個單元塊上用圖形符號標(biāo)明了每個單元塊被設(shè)置的編碼所對應(yīng)的梯形圖中的元素。這樣，通過將代表不同元素的單元塊按照一定排列組合方式插入到插槽矩陣110中，可以在插槽矩陣110上描述用戶容易理解的某個特定的梯形圖，即，建立了相應(yīng)的用戶邏輯，如圖1(c)中所示。

如前所述，當(dāng)這些單元塊插入相應(yīng)的插槽時，可以通過每個插槽的第二連接單元與單元塊的第一連接單元相連接而獲取各個單元塊被設(shè)置的編碼。背板100中的處理單元則可以根據(jù)所獲取的每個單元塊的編碼、以及這些單元塊在插槽矩陣上插入的各個位置(即，排列組合方式)，來生成對應(yīng)于某個特定梯形圖的編碼序列。并且，進(jìn)一步地，處理單元可以基于前述預(yù)先設(shè)置的編碼含義列表，將對應(yīng)于該特定梯形圖的編碼序列轉(zhuǎn)換成對應(yīng)于該特定梯形圖的程序指令。這里，該程序指令例如是用于對plc進(jìn)行控制的plc可讀的程序指令。并且，處理單元所生成的此程序指令等同于現(xiàn)有技術(shù)中通過梯形圖語言編程手段所最終生成的程序指令。

在生成了此程序指令之后，可以通過通信單元將此程序指令發(fā)送至待編程的plc。由此，plc可以運(yùn)行此程序指令，以便實(shí)現(xiàn)對應(yīng)于圖1(c)中所示的該特定梯形圖的用戶邏輯控制。

這里，應(yīng)理解，編碼含義列表例如可以通過程序設(shè)置而被設(shè)置于處理單元中，以便處理單元在產(chǎn)生用于plc的程序指令時進(jìn)行參考。另外，背板的通信單元與plc之間的通信可以基于有線或無線。背板的通信單元與plc之間的通信方式不對本發(fā)明構(gòu)成限制。

通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10，能夠不依賴于計(jì)算機(jī)和軟件工具，而是通過采用類似于積木等的實(shí)體塊來描述用于建立用戶邏輯的梯形圖，從而可以容易且快速地實(shí)現(xiàn)對plc的復(fù)雜編程，便于用戶操作。 另外，在用戶將單元塊插入背板的插槽矩陣中的這個階段，該編程裝置10可以不被供電，這也可以比依賴計(jì)算機(jī)和軟件工具的傳統(tǒng)手段更為省電。

如前所述，圖1(a)中給出的單元塊的編碼與梯形圖中的元素的對應(yīng)于關(guān)系僅僅是一種可能方式。下面，為了方便理解，參照圖2(a)至圖2(f)進(jìn)一步說明編碼與梯形圖語言中的元素之間的對應(yīng)關(guān)系的另一種可能方式。圖2(a)至圖2(f)示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的編碼與梯形圖語言中的元素之間的示例對應(yīng)關(guān)系的示意圖。

如圖2中所示，與圖1中給出的示例不同，每個單元塊的形狀可以為圓形。與圖1中類似地，在圖2中，每個單元塊下的兩位十進(jìn)制數(shù)代表該單元塊被設(shè)置的編碼，單元塊上的圖形符號表示其代表的梯形圖中的元素。更具體地，圖2(a)示出了8個可能的輸入節(jié)點(diǎn)。例如，編號“05”、“15”、“25”、“35”分別對應(yīng)于第一、第二、第三、第四輸入通道的常開節(jié)點(diǎn)；并且編號“45”、“55”、“65”、“75”分別對應(yīng)于第一、第二、第三、第四輸入通道的常閉節(jié)點(diǎn)。

與圖2(a)類似地，圖2(b)示出了4個輸出通道的常開節(jié)點(diǎn)、常閉節(jié)點(diǎn)、線圈、和反向線圈，圖2(c)示出了4個定時器的常開節(jié)點(diǎn)、常閉節(jié)點(diǎn)和線圈，圖2(d)示出了4個計(jì)數(shù)器的常開節(jié)點(diǎn)、常閉節(jié)點(diǎn)、線圈、和復(fù)位線圈，圖2(e)示出了8個內(nèi)部繼電器的常開節(jié)點(diǎn)、常閉節(jié)點(diǎn)和線圈，并且圖2(f)示出了11個可能的連線。這里，由于在每個單元塊上已經(jīng)用圖形符號標(biāo)出了其對應(yīng)的梯形圖中的元素，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很好地理解各個單元塊的編號與梯形圖中的元素之間的對應(yīng)關(guān)系，因此不再贅述。

需要說明的是，在圖2中給出的編碼與梯形圖語言中的元素之間的示例對應(yīng)關(guān)系的定義方案中，由于采用兩位十進(jìn)制數(shù)來對單元塊進(jìn)行編碼，因此編碼的取值范圍是0～99，即，可以存在100個不同的編碼來表示梯形圖中的100個不同的元素。圖2中已經(jīng)示出了87個涉及梯形圖中的組件和連線的元素。雖然圖2中未進(jìn)一步示出，剩余的13個編碼可以用于表示13種用于計(jì)數(shù)器或定時器的設(shè)置值。當(dāng)然，如前所述，設(shè)置值的編碼方式不限于此，在后文中還將詳細(xì)說明可用于此示例的其它可選的編碼方式。應(yīng)理解，與前面的圖1(a)類似地，圖2所示的編碼與梯形圖語言中的元素之間的對應(yīng)關(guān)系也僅僅是一種可能的定義方式，本發(fā)明也不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要采用其它任何合適的定義方式。

為了進(jìn)一步說明圖1中的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10的應(yīng)用，下面參照圖3(a)至圖3(b)描述一種應(yīng)用實(shí)例。圖3(a)至圖3(b)示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10的應(yīng)用實(shí)例的示意圖。

具體地，圖3(a)中示出了對plc編程以實(shí)現(xiàn)交通信號燈的應(yīng)用實(shí)例。上面兩行波形圖對應(yīng)于交通信號燈從綠燈變?yōu)榧t燈時的紅燈和綠燈的各自的信號波形圖，而下面兩行波形圖對應(yīng)于交通信號燈從紅燈變?yōu)榫G燈時的紅燈和綠燈的各自的信號波形圖。

圖3(b)中示出了用于實(shí)現(xiàn)圖3(a)中的交通信號燈的工作實(shí)例的、插入到背板300上的插槽矩陣310上的單元塊的特定排列組合方式。在圖3(b)中，由于每個單元塊上均標(biāo)出了其對應(yīng)的梯形圖中的元素，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員不難理解通過圖3(b)中的單元塊的排列而描述的梯形圖。背板310的處理單元(未示出)可以根據(jù)圖3(b)中的各個單元塊的插入位置(即，排列組合方式)、以及通過各個插槽的第二連接器獲取的它們各自的編碼，生成對應(yīng)于用于實(shí)現(xiàn)圖3(a)中的實(shí)例的梯形圖的編碼序列，并根據(jù)例如圖1(a)或圖2中所示的編碼與梯形圖中的元素之間的對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步將該編碼序列轉(zhuǎn)換為控制plc的程序指令。并且，背板310的通信單元(未示出)將該程序指令發(fā)送至plc，以便plc可以通過運(yùn)行該程序指令而實(shí)現(xiàn)圖3(a)中的交通信號燈的應(yīng)用。

可選地，在如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10中，每個單元被設(shè)置的編碼可以是在出廠前固定地設(shè)置的。

具體地，例如，雖然圖1(a)未示出，每個單元塊可以包含印刷電路板組件(pcba)，并且可以在出廠前通過在pcba上利用焊盤焊接等技術(shù)來進(jìn)行硬接線以實(shí)現(xiàn)每個單元塊的編碼的設(shè)置。當(dāng)單元塊插入插槽時，插槽上的第二連接單元通過與單元塊的第一連接單元相連接而連接至該pcba，從而可以獲取該單元塊的編碼。

上述這種設(shè)置方式使得每個單元塊的編碼在出廠后保持固定，雖然用戶無法動態(tài)地更改每個單元塊的設(shè)置值，然而，這使得單元塊的結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。

另外可選地，在如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10中，每個單元塊還可以包括用戶接口單元，并且，每個單元塊被設(shè)置的編 碼可以是用戶通過所述用戶接口單元動態(tài)地設(shè)置的。

具體地，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置中的示例單元塊40的示意圖。如圖4中所示，在單元塊40上進(jìn)一步設(shè)置了兩個撥盤開關(guān)401和402，每個撥盤開關(guān)具有10個刻度可選，分別對應(yīng)于0～9。這樣，用戶可以通過調(diào)節(jié)撥盤開關(guān)401和402來設(shè)置單元塊40的編號，并且編號的范圍可以覆蓋0～99，如圖2中所示的情況那樣。

應(yīng)理解，雖然圖4中示出了用撥盤開關(guān)401和402來實(shí)現(xiàn)用戶接口單元，然而本發(fā)明不限于此。該用戶接口單元還可以采用旋轉(zhuǎn)開關(guān)等的其它機(jī)械開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。并且，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際需要采用任何其它合適的手段件來實(shí)現(xiàn)用戶接口單元。

通過在每個單元塊上設(shè)置用戶接口單元，用戶可以隨意地、動態(tài)地設(shè)置、改變每個單元塊的編碼，從而提高了如圖1中所示的用于plc的編程裝置10的用戶操作的靈活性和便利性等。

可選地，在如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10中，在所述編碼含義列表中，至少一部分編碼的每個對應(yīng)于梯形圖中的兩個元素，并且其中，當(dāng)?shù)谝粏卧獕K被設(shè)置為所述至少一部分編碼中的第一編碼并且被插入所述插槽矩陣中的一個插槽中時，根據(jù)該第一單元塊左側(cè)相鄰的插槽所插的第二單元塊的類型，確定該第一編碼的含義。

具體地，如前所述，在梯形圖中作為用于定時器或計(jì)數(shù)器的設(shè)置值的元素也需要通過單元塊來表示。顯然，所提供的設(shè)置值的取值范圍越大，用于plc的編程裝置所提供的編程適用范圍就越大。然而，大的取值范圍會需要大量的編碼來進(jìn)行表示。如圖2中所示的情形中，如前所述，在0～99的100個編碼中只剩下13個編碼可用于表示設(shè)置值，這顯然無法提供對具有大的取值范圍的設(shè)置值的表示。一種解決方式是增大編碼的取值范圍，例如，可以通過在單元塊上設(shè)置三個撥盤開關(guān)來用三位十進(jìn)制數(shù)表示編碼。此時，編碼的取值范圍為0～999。然而，這種方式會導(dǎo)致單元塊的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本提高。

因此，可以通過在編碼含義列表中將其中至少一部分編碼定義為對應(yīng)梯形圖中的一個組件或連線、并且對應(yīng)一個用于定時器或計(jì)數(shù)器的設(shè)置值，也就是說，將至少一部分編碼進(jìn)行復(fù)用。例如，以圖2中所示的情況為例，可以假設(shè)圖2(a)中所示的8個編碼“05”、“15”、“25”、“35”、“45”、“55”、“65”、“75”除了對應(yīng)于圖中所示的8中輸入節(jié)點(diǎn)之外，還可以對應(yīng)于8個 設(shè)置值，例如，它們分別對應(yīng)于設(shè)置值“05”、“15”、“25”、“35”、“45”、“55”、“65”、“75”。此時，當(dāng)例如被設(shè)置了編碼“05”的單元塊在背板的插槽矩陣上位于代表定時器或計(jì)數(shù)器的單元塊相鄰右側(cè)時，該編碼“05”就對應(yīng)于其設(shè)置值＝05，并且此單元塊與其左側(cè)相鄰的代表定時器或計(jì)數(shù)器的單元塊一起可以組成設(shè)置值為05的定時器或計(jì)數(shù)器。然而，如果被設(shè)置了編碼“05”的單元塊在背板的插槽矩陣上并非位于代表定時器或計(jì)數(shù)器的單元塊相鄰右側(cè)，則其仍然代表如圖2(a)中所示的常開型的第一輸入節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步，如果圖2中所示的全部87個編碼除了對應(yīng)于圖中所示的各個元素之外，還被定義為對應(yīng)于等于它們各自編碼的設(shè)置值，那么加上剩余的13個編碼，可以提供取值范圍為0～99的設(shè)置值。

因此，通過在編碼含義列表中將至少一部分編碼定義為對應(yīng)于梯形圖中的兩個元素，并且依據(jù)單元塊在背板的插槽矩陣中的在前單元塊所代表的元素的類型而確定該單元塊對應(yīng)于兩個元素中的哪一個，可以在不增加單元塊的硬件復(fù)雜度和提高成本的情況下擴(kuò)大設(shè)置值的取值范圍。

應(yīng)理解，上述舉例說明了可以在編碼含義列表中將其中至少一部分編碼定義為對應(yīng)梯形圖中的兩個元素，然而本發(fā)明不限于此。根據(jù)實(shí)際需要，也可以使得至少一部分編碼對應(yīng)于兩個以上的元素。

可選地，在如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10中，基于所述編碼含義列表，在每個單元塊的表面上設(shè)置表示其編碼對應(yīng)的元素的圖標(biāo)。

具體地，如圖1(a)、圖2、圖3中所示地，可以在單元塊上設(shè)置梯形圖中的各個元素的圖形符號來表示該單元塊對應(yīng)的元素。如前所述，在每個單元塊的編碼是在出廠前固定地設(shè)置的情況下，該圖標(biāo)例如可以是由廠商印刷好圖案的標(biāo)簽(例如圖4中的403所示)并貼于單元塊上。在用戶可以通過單元塊的用戶接口單元來動態(tài)地設(shè)置其編碼時，也可以由廠商提供空白標(biāo)簽，以便用戶在設(shè)置了每個單元塊的編碼之后，根據(jù)該編碼所對應(yīng)的含義來在空白標(biāo)簽上畫出對應(yīng)元素的符號并將標(biāo)簽貼于該單元塊上。

上述圖標(biāo)的設(shè)置可以有助于用戶理解各個單元所代表的梯形圖中的元素。應(yīng)理解，該圖標(biāo)的實(shí)現(xiàn)方式不對本發(fā)明構(gòu)成限制。

可選地，在如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10中，可以通過所述通信單元從所述可編程控制器接收所述可編程控制器通過 運(yùn)行由所述程序指令代表的用戶邏輯而得到的反饋信息，并基于所述反饋信息對所述插槽矩陣上所插的單元塊進(jìn)行調(diào)試。

具體地，用于plc的編程裝置10不僅如前所述可以用于基于梯形圖對plc進(jìn)行編程，即，向plc發(fā)送程序指令，還可以從plc接收plc通過運(yùn)行該程序指令所代表的用戶邏輯而得到的反饋信息。也就是說，在編程裝置10與plc之間的通信是雙向通信。并且，可以基于該反饋信息在編程裝置10上對該用戶邏輯進(jìn)行調(diào)試。

進(jìn)一步可選地，在如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10中，所述每個單元塊還包括單元塊指示器，用于指示所述調(diào)試的結(jié)果。

具體地，例如，如圖4中所示，單元塊40上可以設(shè)置單元塊指示器404。此指示器可以例如通過led等的發(fā)光器件來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)基于來自plc的反饋信息而確定該單元塊所對應(yīng)的梯形圖中的組件為導(dǎo)通時，led可以點(diǎn)亮以表示導(dǎo)通。反之，當(dāng)基于來自plc的反饋信息而確定該單元塊所對應(yīng)的梯形圖中的組件不導(dǎo)通時，led可以為滅以表示不導(dǎo)通。

通過設(shè)置上述單元塊指示器，可以向用戶提示調(diào)試結(jié)果，以方便用戶進(jìn)行調(diào)試。應(yīng)理解，led僅僅為示例，本發(fā)明不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用任何其它合適的方式來實(shí)現(xiàn)單元塊指示器。另外，通過led的亮和滅來表示組件的導(dǎo)通和不導(dǎo)通也僅僅是舉例，還可以通過不同顏色的燈光來表示組件的導(dǎo)通和不導(dǎo)通，等等。

可選地，在如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10中，所述背板100上還可以包括開關(guān)單元，用于觸發(fā)所述程序指令向所述可編程控制器的發(fā)送。

具體地，為了便于理解，圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置中的示例背板500的示意圖。如圖5中所示，在背板500上還包括設(shè)置在插槽矩陣510下方的開關(guān)單元520。此開關(guān)單元520例如可以采用按鈕等形式實(shí)現(xiàn)。但是，應(yīng)理解，此開關(guān)單元的具體實(shí)現(xiàn)方式等不對本發(fā)明構(gòu)成限制。用戶可以通過操作該開關(guān)單元520來指示開始向plc發(fā)送程序指令。

可選地，在如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10中，背板100上還可以包括背板指示器(未圖示)，用于指示所述通信單元與所述可編程控制器的通信狀態(tài)。與前述在單元塊上設(shè)置單元塊指示器類似地，在被背板100上也可以設(shè)置背板指示器，來提示用戶背板100與plc的通信 狀態(tài)。例如，當(dāng)背板100與plc連通時，背板指示器例如可以為亮；反之，當(dāng)背板100與plc未連通時，背板指示器例如可以為滅。

應(yīng)理解，這里的背板指示器也可以采用led等器件實(shí)現(xiàn)，但是本發(fā)明不限于此。并且，同樣可以通過不同顏色的燈光來表示背板100與plc的連通和未連通，等等。

可選地，在如圖1所示的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10中，背板100可以與所述可編程控制器集成在一起、或者與可編程控制器相互獨(dú)立。也就是說，背板100可以如圖1-3中所示地與plc分開來作為單獨(dú)的裝置。另外，也可以將背板100設(shè)計(jì)為與plc集成在一起，以作為plc的一個部件。

應(yīng)理解，當(dāng)背板100與plc集成在一起時，背板100中的通信單元與plc的通信則為內(nèi)部通信。另外，背板100中的處理單元例如也可以與plc中的處理單元(例如cpu)合并為一個。

另外，在如前所述的用于plc的編程裝置10中，由背板的處理單元來完成生成編碼序列并進(jìn)一步將該編碼序列轉(zhuǎn)換為程序指令的功能。然而，本發(fā)明并不限于此。如果plc具備能夠?qū)⒃摼幋a序列轉(zhuǎn)換為程序指令的功能，則該處理器可以僅基于所述編碼含義列表，根據(jù)插入到所述插槽矩陣中的單元塊的排列組合方式以及所獲取的編碼，生成編碼序列。此時，通信單元可以將所述編碼序列發(fā)送至所述可編程控制器，并且隨后由所述可編程控制器基于所述編碼含義列表，將所述編碼序列轉(zhuǎn)換為程序指令。

應(yīng)理解，可以通過對現(xiàn)有plc進(jìn)行軟件設(shè)置、或者補(bǔ)充硬件插件等方式來使得現(xiàn)有plc具備能夠?qū)⒃摼幋a序列轉(zhuǎn)換為程序指令的功能。

以上參照圖1-5描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置10。通過該編程裝置10，能夠不依賴于計(jì)算機(jī)和軟件工具，而是通過采用類似于積木等的實(shí)體塊來描述梯形圖，從而可以容易且快速地實(shí)現(xiàn)對plc的復(fù)雜編程，便于用戶操作。

下面，將參照圖6描述根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于plc的編程方法60。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于plc的編程方法60的流程圖。該編程方法60可以應(yīng)用于如圖1中所示的由多個單元塊b1～b12和背板100組成的編程裝置10。所述多個單元塊的每個單元塊包括第一連接單元。所述背板100包括設(shè)置在其表面上的插槽矩陣110和處理單元，每個插槽 (1101)上設(shè)置有第二連接單元(1101c)，用于與所述第一連接單元連接。

如圖6所示，編程方法60可以包括步驟s601至s605。具體地，編程方法60以步驟s601開始。首先，在步驟s601，根據(jù)預(yù)先定義的編碼含義列表，為每個單元塊設(shè)置一編碼，其中該編碼含義列表定義了每個編碼與梯形圖語言中的至少一個元素之間的對應(yīng)關(guān)系。接著，在步驟s602，將所述多個單元塊中的至少一部分以特定排列組合方式插入到背板上的插槽矩陣中的至少一部分插槽中。然后，在步驟s603，所述插槽通過所述第二連接單元獲取插入其中的單元塊的編碼。隨后，在步驟s604，所述處理單元根據(jù)插入到所述插槽矩陣中的單元塊的排列組合方式以及所獲取的編碼，生成編碼序列。最后，在步驟s605，基于所述編碼含義列表，將所述編碼序列轉(zhuǎn)換為程序指令。在步驟s605之后，編程方法60結(jié)束。

可選地，雖然圖1中未示出，所述編程裝置10還包括用于與待編程的可編程控制器通信的通信單元。并且，步驟s605可以由所述處理單元執(zhí)行。并且，雖然圖6中未示出，在所述步驟s605之后，編程方法60還可以包括步驟：所述通信單元將所述編程指令發(fā)送至所述可編程控制器。

另外可選地，雖然圖1中未示出，所述編程裝置10還包括用于與待編程的可編程控制器通信的通信單元。并且，步驟s605可以由所述可編程控制器執(zhí)行。并且，雖然圖6中未示出，在所述步驟s605之前，編程方法60還可以包括步驟：所述通信單元將所述編碼序列發(fā)送至所述可編程控制器。

可選地，雖然圖6中未示出，在圖6的用于plc的編程方法60中，步驟s601中的為每個單元塊設(shè)置一編碼包括：在出廠前為每個單元固定地設(shè)置該編碼。

另外可選地，如圖4中所示，每個單元塊還可以包括用戶接口單元(401和402)。并且，雖然圖6中未示出，在圖6的用于plc的編程方法60中，步驟s601中的為每個單元塊設(shè)置一編碼包括：用戶通過所述用戶接口單元為每個單元塊動態(tài)地設(shè)置該編碼。

可選地，在圖6的用于plc的編程方法60中，在所述編碼含義列表中，至少一部分編碼的每個可以對應(yīng)于梯形圖中的兩個元素。并且其中，當(dāng)?shù)谝粏卧獕K被設(shè)置為所述至少一部分編碼中的第一編碼并且被插入所述插槽矩陣中的一個插槽中時，可以根據(jù)該第一單元塊左側(cè)相鄰的插槽所插的第二單元塊的類型，確定該第一編碼的含義。

可選地，雖然圖6中未示出，在圖6的用于plc的編程方法60中還可以包括：通過所述通信單元從所述可編程控制器接收所述可編程控制器通過運(yùn)行由所述程序指令代表的用戶邏輯而得到的反饋信息；以及基于所述反饋信息，對所述插槽矩陣上所插的單元塊進(jìn)行調(diào)試。

可選地，如圖4中所示，每個單元塊還可以包括單元塊指示器(404)，用于指示所述調(diào)試的結(jié)果。

可選地，如圖5中所示，所述背板上還可以包括開關(guān)單元(520)，用于觸發(fā)所述程序指令向所述可編程控制器的發(fā)送。

可選地，所述背板可以與所述可編程控制器集成在一起、或者與可編程控制器相互獨(dú)立。

上述用于plc的編程方法60具體步驟已經(jīng)在參照圖1-5所述的用于plc的編程裝置10中詳細(xì)描述，在此不再重復(fù)。

由此，參考圖6描述了本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程方法60。在該編程方法60中，能夠不依賴于計(jì)算機(jī)和軟件工具，而是通過采用類似于積木等的實(shí)體塊來模擬梯形圖，從而可以容易且快速地實(shí)現(xiàn)對plc的復(fù)雜編程，便于用戶操作。

以上，參照圖1-6描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于plc的編程裝置和編程方法。在工業(yè)領(lǐng)域中，到目前為止，本發(fā)明所提出的上述用于plc的編程裝置10和編程方法60是完全全新的概念，其使用實(shí)體塊來描述梯形圖，與傳統(tǒng)的依賴于計(jì)算機(jī)和軟件工具的編程手段完全不同。

需要說明的是，在本說明書中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

最后，還需要說明的是，上述一系列處理不僅包括以這里所述的順序按時間序列執(zhí)行的處理，而且包括并行或分別地、而不是按時間順序執(zhí)行的處理。

通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的硬件平臺的方式來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以全部通過硬件來 實(shí)施?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案對背景技術(shù)做出貢獻(xiàn)的全部或者部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如rom/ram、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

在本發(fā)明實(shí)施例中，單元/模塊可以用軟件實(shí)現(xiàn)，以便由各種類型的處理器執(zhí)行。舉例來說，一個標(biāo)識的可執(zhí)行代碼模塊可以包括計(jì)算機(jī)指令的一個或多個物理或者邏輯塊，舉例來說，其可以被構(gòu)建為對象、過程或函數(shù)。盡管如此，所標(biāo)識模塊的可執(zhí)行代碼無需物理地位于一起，而是可以包括存儲在不同位里上的不同的指令，當(dāng)這些指令邏輯上結(jié)合在一起時，其構(gòu)成單元/模塊并且實(shí)現(xiàn)該單元/模塊的規(guī)定目的。

在單元/模塊可以利用軟件實(shí)現(xiàn)時，考慮到現(xiàn)有硬件工藝的水平，所以可以以軟件實(shí)現(xiàn)的單元/模塊，在不考慮成本的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員都可以搭建對應(yīng)的硬件電路來實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的功能，所述硬件電路包括常規(guī)的超大規(guī)模集成(vlsi)電路或者門陣列以及諸如邏輯芯片、晶體管之類的現(xiàn)有半導(dǎo)體或者是其它分立的元件。模塊還可以用可編程硬件設(shè)備，諸如現(xiàn)場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯設(shè)備等實(shí)現(xiàn)。

以上對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。