设计你自己的PLC（可编程序控制器） 点击：15601 | 回复：493
发表于：2004-02-23 15:32:00
楼主
许多人觉得PLC很神秘，其实PLC是很简单的，其内部的CPU除了速度快之外，其他功能还不如普通的单片机。通常PLC采用16位或32位的CPU，带1或2个的串行通道与外界通讯，内部有一个定时器即可，若要提高可靠性再加一个看家狗定时器足够。
PLC的关键技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序，梯形图语言的解释程序的效率决定了PLC的性能，通讯程序决定了PLC与外界交换信息的难易。对于简单的应用，通常以独立控制器的方式运作，不需与外界交换信息，只需内部固化有能解释梯形图语言的程序即可。实际上，设计PLC的主要工作就是开发解释梯形图语言的程序。
本人自1986年起即从事PLC的设计和应用工作，对PLC的工作原理有一定的认识，总结和归纳出一些最基本的功能并形成库函数，读者只要调用其中的几个函数即可实现PLC的功能，大大地方便了PLC的设计工作。此外还提供示例源程序作为学习和研究之用，对有兴趣的读者可发信到 hxchen88@yahoo.com.cn 索取全部资料。
发表于：2004-04-27 15:12:00
127楼
对不起！最近很忙，没能及时回复各位的要求，请原谅。
我已回到国内，并准备开发自己的PLC。由于出国已多年，对国内PLC的现状不是很了解，所以还得多花些精力。
就我的认识而言，PLC行业可以分为两个方面：即应用水平和设计、制造水平。国内应用PLC的水平还可以，高手很多，做我的导师绰绰有余。有的高手很多牌子的PLC都会，说句实话，我只会OMRON 的PLC，而且还不是所有的型号都用过，再此，我要向那些向我要其他PLC资料或问其他PLC的问题的朋友说一声：抱歉！我无能为力。
另一方面，设计、制造水平与我国的经济实力或科技水平并不相配，我完全相信国内有这样的水平和能力，PLC会比巨型计算机复杂吗！我国有许多项目其系统的规模、科技水平都远远高于PLC这样的系统，可国内就没有象样的PLC呢？我真不明白为什么！
PLC这东西说简单也简单，说复杂也复杂，这在于对它的认识。其实再复杂的系统也是由简单系统构成的，就如再复杂的物质也是由原子和电子等基本物质构成一样。按我的理解，PLC系统可以分为三部分：
1， 硬件部分：含CPU模块，各种功能模块，及固化的核心程序。
2， 编辑平台：PLC与DCS不一样，它不是一个完整的控制系统，它没有人机接口，它的运行程序必须用外部工具导入，程序的调试也必须借助外部工具。我认为PLC的在线调试功能是独具特色的，这在实际工作中深有体会。我想要是取消这项功能，PLC应该进博物馆了。
3， 通讯协议：由于PLC不是一个完整的控制系统，当系统很小（即不需与外界交换数据）时，通讯并不复杂，只要能跟编辑平台相连就可以（通常是RS-232）。当系统规模到一定程度时，单PLC不能满足控制要求，多PLC的使用就无法避免，这时，PLC间的互连就是关键了。复杂是针对多PLC的，单PLC复杂不到哪里去。国内我不太了解，我在国外设计时，若控制点数超过500点，我就会考虑用两个PLC去实现。我曾经设计过一个系统，点数不超过1000，用了5个PLC（3个CS1G，2个C200HX），我从没设计过用单PLC控制1000个点的，分散危险嘛。
对于上述三部分，我已基本完成两部分，即硬件部分和编辑平台，硬件部分采用32位的CPU，编辑平台用VC＋＋编写，功能参照OMRON的CXP V3.0，但内部结构是开放的，可包容各种指令系统，设计思路是希望能成为通用编程平台。协议部分目前只计划支持专用协议。
现再探讨另一个问题，PLC的速度和效率。根据采样理论，对于慢速变化的信号（大多数工业过程信号），只要保证在20ms内刷新一次，就基本能满足控制要求。对PLC的速度要求通常是1us/步（平均），按照采样理论，这样的PLC每循环最多可以运行2万步（2万条指令），2万条指令是什么样的规模呢！按我的经验，大概在1000点以上，这样的系统通常不多。可见对于一般的PLC，1us/步是足够了，由此引出另一个问题，假设如果有一个CPU足够快，它能在1us内解释一条指令，你认为还有必要将指令编译后再运行吗！这就是解释模式和编译模式的异同点。编译模式对早期的CPU而言可以说是一项技术，可现今高速、低价的CPU满街都是，还认为编译模式很了不起，PLC就应该以编译模式运行，是不是跟不上时代？事实上，是把简单事情复杂化了。
顺便说一下，我的核心程序已在某一产品中运行半年多，证明稳定可靠，并且创造了可观的经济效益，用我的系统代替CPM2A C60，每套节省5000元以上，首批生产200台。
再顺便说一下，我现已回国，有愿意合作的公司请跟我联系，算是小广告吧！但愿不致引人反感！谢谢！
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