本技術涉及plc圖形化編程交互的，特別涉及一種plc圖形化編程的智能交互系統(tǒng)。

背景技術：

1、plc是廣大工程技術人員所熟知并廣泛使用的一種用于自動化控制的數(shù)字運算控制器。在plc中，采用圖形化編輯的梯形圖，plc的使用除了硬件的控制器，還需要內嵌plc用戶程序，也就是每款plc都有自己對應的編輯器，除主要基礎連接元素與國際標準iec61131-3相一致外，在使用方式上各有不同，因此為了適用于國產的plc，需要研發(fā)出對應的編輯器。

2、目前國產化的plc軟件在編程體驗上仍是按鈕+焦點式，暫不支持拖拽和自動連線等功能，也不能跨平臺操作。除此之外，codesys編程軟件的梯形圖是支持拖拽式編程的，但是，其放置區(qū)域極小，放置難；并聯(lián)結構使用并聯(lián)觸點來專門表示，增加連接元素的數(shù)量，比如“常開觸點”只支持串聯(lián)，“并聯(lián)常開觸點”才支持并聯(lián)，僅一個常開觸點就需要兩個連接元素；英威騰plc的auto?station支持從指令樹到工作區(qū)的拖拽，不支持工作區(qū)內部拖拽，且刪除元件后實現(xiàn)不了自動連線。

3、現(xiàn)有的專利202110842732.5，名稱為一種編譯型plc的圖形化編程交互系統(tǒng)，在此基礎上做了操作優(yōu)化，相較于按鈕+焦點式編程方式，拖拽式編程方式使用更便捷、大大提高工程人員的開發(fā)效率。但該方案雖然實現(xiàn)了基礎的梯形圖交互功能，但缺乏對復雜編程功能的支持，難以支撐現(xiàn)實工業(yè)場景中的自動化控制應用。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術為解決現(xiàn)有的plc編程交互系統(tǒng)缺乏對復雜編程功能的支持，難以支撐現(xiàn)實工業(yè)場景中的自動化控制應用的問題，提供一種plc圖形化編程的智能交互系統(tǒng)，包括：標準指令連接庫模塊、拖拽式編程模塊和plc項目實時管控模塊；

2、所述標準指令連接庫模塊，用于存儲一系列經過標準化的指令連接組件；

3、所述拖拽式編程模塊，用于根據(jù)用戶對固定圖元的選擇，進行拖拽固定圖元、設置參數(shù)進行圖形化編程，得到圖形化程序；

4、所述拖拽式編程模塊包括圖形塊元件的智能遞歸式編程：所述圖形塊元件的智能遞歸式編程包括塊元件的遞歸式插入和塊元件的遞歸式刪除；

5、所述塊元件的遞歸式插入包括：在所述拖拽式編程模塊中可在所述塊元件的一個輸入端添加一個新的塊元件，這個輸入端所連接的原始變量元件替換為這個所述新的塊元件，這個所述新的塊元件的第一個輸出端將自動連接在所選定的輸入端，智能構成鏈式的元件調用；

6、所述塊元件的遞歸式刪除包括：在所述拖拽式編程模塊刪除一個所述塊元件，當所述塊元件的輸入關聯(lián)另一個所述塊元件的輸出時，將與之關聯(lián)的所述塊元件也進行刪除，并且與此關聯(lián)的所述塊元件將遞歸的刪除；

7、所述plc項目實時管控模塊，用于提供對plc項目全生命周期的實時監(jiān)控和管理功能。

8、在一種可行的實現(xiàn)方式中，所述拖拽式編程模塊還包括：塊元件的智能合并與塊元件的智能拆分；

9、所述塊元件的智能合并，用于在拖拽式編程中，當出現(xiàn)多個所述塊元件的功能可以合并為一個更復雜的所述塊元件時，根據(jù)多個所述塊元件的邏輯關系和輸入輸出端口，自動生成一個新的、包含所有選定的多個所述塊元件功能的復合塊元件；

10、所述塊元件的智能拆分，用于選擇需要拆分的所述塊元件，并指定拆分點或拆分條件，根據(jù)這些信息和所述塊元件的內部邏輯，自動將選定的所述塊元件拆分為多個更小的所述塊元件。

11、在一種可行的實現(xiàn)方式中，所述拖拽式編程模塊還包括：塊元件的智能搜索與塊元件的智能替換；

12、所述塊元件的智能搜索，用于當需要查找某個特定的塊元件或具有特定功能的塊元件時，輸入關鍵字或選擇特定的搜索條件，即可在整個程序中快速搜索并高亮顯示符合條件的所述塊元件；

13、所述塊元件的智能替換，用于當需要將某個所述塊元件替換為另一個具有相同或相似功能的所述塊元件時，選擇需要替換的所述塊元件，并指定替換目標塊元件，根據(jù)所述塊元件的輸入輸出端口，自動將選定的所述塊元件替換為指定的所述目標塊元件，并保持原有的連接關系和輸入輸出端口不變。

14、在一種可行的實現(xiàn)方式中，所述拖拽式編程模塊還包括：基于網絡標簽的條件跳轉功能；

15、所述網絡標簽是指在編程過程中，可在網絡中添加一個用戶定義的標簽，所述網絡標簽與網絡程序一一對應，所述網絡標簽用于表示所述網絡程序的位置；

16、所述跳轉元件是指在編程過程中，可在網絡的末尾添加一個元件進行跳轉；

17、所述基于網絡標簽的條件跳轉功能，用于當程序運行到所述跳轉元件時，程序將從所述跳轉元件所設置的所述網絡標簽對應的所述網絡程序繼續(xù)運行。

18、在一種可行的實現(xiàn)方式中，所述拖拽式編程模塊還包括：網絡標簽的嵌套功能和網絡標簽的循環(huán)跳轉功能；

19、所述網絡標簽的嵌套功能是指：在多個網絡標簽之間建立嵌套關系，通過多個完全嵌套的所述網絡標簽，在多個所述網絡程序之間多次跳轉，形成多層嵌套的跳轉結構；

20、所述網絡標簽的循環(huán)跳轉功能是指：程序在運行到某個所述網絡標簽時，可以跳回到之前的某個所述網絡標簽處重新開始執(zhí)行，形成閉環(huán)控制結構。

21、在一種可行的實現(xiàn)方式中，所述拖拽式編程模塊還包括：網絡標簽的動態(tài)修改功能和網絡標簽的監(jiān)控功能；

22、所述網絡標簽的動態(tài)修改功能是指：在程序運行過程中，通過特定界面或命令動態(tài)地修改所述網絡標簽的對應關系或跳轉條件；

23、所述網絡標簽的監(jiān)控功能是指：在監(jiān)控窗口實時顯示當前程序運行到哪個所述網絡標簽或跳轉歷史。

24、在一種可行的實現(xiàn)方式中，所述標準指令連接庫模塊包括：圖形表征數(shù)據(jù)、邏輯關聯(lián)數(shù)據(jù)和變量綁定數(shù)據(jù)；

25、所述圖形表征數(shù)據(jù)，用于在圖形化編程環(huán)境中展示所述指令連接組件的外觀；

26、所述邏輯關聯(lián)數(shù)據(jù)，用于記錄所述指令連接組件之間的邏輯連接關系；

27、所述變量綁定數(shù)據(jù)，用于將指令連接組件與它們所操作的變量緊密綁定在一起，所述變量綁定數(shù)據(jù)包括布爾值，整數(shù)類型，實數(shù)類型，字符串類型和日期類型。

28、在一種可行的實現(xiàn)方式中，所述標準指令連接庫模塊中包含觸點、線圈、返回元件和多種函數(shù)和功能塊，所述函數(shù)包括：類型轉換函數(shù)、數(shù)值類函數(shù)、算數(shù)類函數(shù)、位運算函數(shù)、比較和選擇類函數(shù)、字符串類函數(shù)和日期類函數(shù)等；

29、所述功能塊包括雙穩(wěn)元素功能塊、邊沿檢測功能塊、計數(shù)器功能塊和定時器功能塊；

30、所述觸點用于向右側元素傳遞布爾狀態(tài)的梯形圖元素；

31、所述線圈用于表示布爾狀態(tài)并輸出的梯形圖元素；

32、所述返回元件用于程序的返回，當所述程序運行到所述返回元件時，所述程序提前結束運行；

33、所述類型轉換函數(shù)用于各種類型數(shù)據(jù)的類型轉換；

34、所述數(shù)值類函數(shù)包括數(shù)值的求絕對值、開平方、指數(shù)運算、對數(shù)運算、正弦、余弦、正切、反正弦、反余弦和反正切運算；

35、所述算數(shù)類函數(shù)包括各類數(shù)值的加、減、乘、除、取余、冪和復制運算；

36、所述位運算函數(shù)包括不循環(huán)左移、循環(huán)左移、循環(huán)右移、不循環(huán)右移、按位與、按位或、按位異或和按位取反等位運算；

37、所述比較和選擇類函數(shù)包括大于、大于等于、等于、小于等于、不等于等比較函數(shù)和單路選擇、最大值、最小值和限值選擇函數(shù)；

38、所述字符串類函數(shù)包括求字符串函數(shù)，字符串截取函數(shù)，字符串連接，字符串替換，字符串內字符查找函數(shù)；

39、所述日期類函數(shù)包括日期類型的加法和減法函數(shù)；

40、所述雙穩(wěn)元素功能塊，包括置位優(yōu)先雙穩(wěn)元素優(yōu)先功能塊，置位優(yōu)先雙穩(wěn)元素優(yōu)先功能塊用于狀態(tài)鎖存，并提供置位功能，所述復位優(yōu)先雙穩(wěn)元素功能塊也用于狀態(tài)鎖存，并提供復位功能；

41、所述邊沿檢測功能塊，包括上升沿檢測功能塊和下降沿檢測功能塊；

42、所述計數(shù)器功能塊，包括加法器，減法器和加減法器，所述加法器，減法器和加減法器通過脈沖信號上升沿變化完成計數(shù)功能；

43、所述定時器包括脈沖定時功能塊，延時接通定時器和延時斷開定時器，所述脈沖功能塊用于發(fā)生脈沖，所述延時接通定時器和延時斷開定時器用于指令延時控制。

44、在一種可行的實現(xiàn)方式中，所述plc項目實時管控模塊包括：項目管理與組織功能、程序編輯與調試功能和實時監(jiān)控與診斷功能；

45、所述項目管理與組織功能，用于創(chuàng)建、保存、備份、恢復以及結構化地管理plc項目；

46、所述程序編輯與調試功能，用于支持多種編程語言，提供調試工具以進行編寫、測試和修改plc程序；

47、所述實時監(jiān)控與診斷功能，用于實時顯示所述plc項目的運行狀態(tài)，并提供故障診斷。

48、在一種可行的實現(xiàn)方式中，所述plc項目實時管控模塊還包括：動態(tài)變量配置與即時反饋單元、智能變量填充單元、和編輯區(qū)靈活移動單元；

49、所述動態(tài)變量配置與即時反饋單元，用于在編程過程中，對拖拽至工作區(qū)的連接元素進行即時參數(shù)配置，顯示當前參數(shù)配置的狀態(tài)和效果，當參數(shù)配置有誤或不符合預期時，發(fā)出提醒，提供修改建議或自動修正參數(shù)；

50、所述智能變量填充單元，用于當連接元素需要關聯(lián)變量時，在所述連接元素上方位置雙擊出現(xiàn)彈框，在所述彈框中列出了當前所述plc項目中可用的變量，在通過滾動或搜索功能查找出所述關聯(lián)變量；

51、所述編輯區(qū)靈活移動單元，用于提供編輯區(qū)的靈活移動功能，包括：垂直滾動單元和水平滾動單元；

52、所述垂直滾動單元，通過滾動鼠標滾輪或外部輸入操作，對編輯區(qū)進行上下移動；

53、所述水平滾動單元，當程序寬度超過所述編輯區(qū)寬度時，通過滾動鼠標滾輪或外部輸入操作，對所述編輯區(qū)進行左右移動。

54、本技術提供一種plc圖形化編程的智能交互系統(tǒng)，系統(tǒng)不僅優(yōu)化了梯形圖元素的拖拽與工程管理功能，還引入了核心功能塊遞歸和智能標簽跳轉機制。通過這些創(chuàng)新功能，本技術顯著提升了對復雜plc程序的編程支持能力，極大地擴展了工業(yè)物聯(lián)網編程的規(guī)模與應用范圍。