“设计你自己的PLC（可编程序控制器）”这是2004年2月初发布在国内某工控网站的帖子，此帖打破了国人对PLC的神秘感，也促使很多人投入到开发PLC的行列中来，有些人还从中赚到了第一桶金。以下是当时的全文：

“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。”

当时，索取资料的人很多，为此还专门设立了网站www.plc-world.com 提供下载，7年的时间过去了，现在还不断有人要求提供资料。

7年来，国内的PLC取得了很大的进步，出现了很多PLC厂家，但鱼目混珠，真正掌握PLC核心技术、具有完整的、自主体系的PLC的厂家并不多！要把国产PLC做强、做大，还有很长的路要走。

从今天来看，原帖只说对了一小部分，写一个PLC的指令解析器是很简单的，花一星期时间就够，但要构建一个PLC体系并不容易。一个自主的PLC体系主要包括4大部分：

1、 指令系统；

2、 梯形图、方块图、顺序图、高级语言的编辑/编译和调试软件；

3、 通讯协议；

4、 指令解析器（通常所指的PLC）；



经过多年的研发和不断的改进，深圳英凯智能设备有限公司实现了一套完全自主的PLC体系，此外还能兼容其他的PLC体系。

目前，英凯PLC的指令系统有2套，一套是自主的，一套是兼容三菱的，将来还会有兼容西门子的，PLC编辑/编译和调试软件是Inkkon PLC Studio V0.99。

 

图1  Inkkon PLC Studio V0.99的软件界面。



Inkkon PLC Studio V0.99的软件比三菱的FXGPWIN、GX等软件好用，且功能强大。


在硬件方面有：

1、 一体化、小型的IK1S-10/14/20/30 PLC（兼容三菱指令），可以完全替代三菱的FX1S-10/14/20/30 PLC。

2、 一体化、小型的IK1U-10/14/20/30 PLC（兼容三菱指令），可以完全替代三菱的FX1S-10/14/20/30 PLC，采用USB编程接口。

3、 一体化、小型的IK100系列PLC（英凯指令）；

4、 基于服务器/客户端架构的嵌入式ePLC核（专利技术，专利号200810142402.X，授权公告号 CN101344773B）；



本文主要介绍嵌入式ePLC核的体验和应用及µPLC源码的验证。

嵌入式ePLC核是将实现PLC基本功能所需的元件集成在一个模块中，内置指令解析器和各种可选通讯协议，外部只需添加较少的元件就能组成完整的PLC产品，极大地缩短开发时间和降低成本。

ePLC核可以用各种单片机实现，图2是一种实现。

 

  图2  ePLC-0300



作为一种新的PLC体系，亲身体验它的各种功能所带来的易用性和优越性是很重要的，为此特设计一款“体验板”，如图2和图3，以超低价奉献给吃螃蟹的勇士。

体验板的设计采用模块化技术，最小系统（图5）由3块电路板构成，分别是：ePLC-0300（图2）、T220.A（图3）和D200.A(图4)。

模块化设计的最大好处是可以与时俱进，不同的时期可以使用不同的ePLC内核，如三菱的ePLC核、西门子的ePLC核、英凯的ePLC核等。

体验板是按照工业控制设备标准设计的，可以安装在设备内实现设备控制，实现“体验”->“学习”->“实践”的完美过程。

最小系统配不同的特殊扩展板可以实现更多的功能，如图7所示。

 

   图3   基本板T220.A  (110x85mm)

 

  图 4 显示板D200.A

 

图5  ePLC-EVB-16 (16点：8I/8O） ￥395/套





  图6   扩展板E200.A ( 55x85mm)





图7  ePLC-EVB-32 （32点：16I/16O） ￥550/套



体验板可以体验以下项目：

1、 项目管理；

2、 程序的仿真运行和调试；

3、 程序的上传与下载；

4、 程序的在线运行和调试；

5、 定时器与计数器；

6、 能流显示；

7、 指令引用；

8、 在系统升级；

9、 知识产权的保护；

10、 各种指令的使用与案例；

11、 可编程温控器（需配热电阻或热电偶输入板）；

12、 可编程通用数显表（需配标准模拟信号输入板）；

13、 步进电机控制（需配步进电机控制板）；

14、 伺服电机控制（需配伺服电机控制板）；



在2004年的原贴中有提供一个µPLC的部分源码，因为有些函数在库文件中，现将取消库文件，全部以源代码的形式公开。



若有读者有兴趣验证µPLC代码，可购买验证核（vPLC）与体验板实现。验证核（vPLC）的管脚与嵌入核（ePLC）的管脚兼容。

验证核（vPLC）将推出以Cortex-M0、M3、AVR、F8051、PIC等芯片为核心的模块及相应的工程代码。



也有可能在µPLC的基础上建立一个开源的PLC项目。



对于计划采用嵌入式ePLC核设计自己PLC的读者，可选择ePLC开发套件，开发套件由3块板组成：

 

图8  ePLC-0300 + IKCB.M220.B + IKCB.E220.B



IKCB.M220.B 尺寸 160*100mm;

IKCB.E220.B 尺寸 128*100mm;


套件还包括：

1、 IKCB.M220.B 主电路板，包含核心模块ePLC-0300、16输入、16输出及相关电路；

2、 IKCB.E220.B扩展电路板，扩展核心板的功能和资源；

3、 提供IKCB.M220.B 主电路板电路图；

4、 提供IKCB.E220.B电路板电路图；

5、 提供IKCB.E220.B 内的源代码，用户可以参考IKCB.E220.B的电路图和源代码，用自己正在使用的CPU或用IKCB.E220.B板内的CPU，实现设备的其他功能，如增加模拟量处理，温度测量及控制；

6、 授权使用Inkkon PLC StudioX软件评估系统；

7、 可选的开发环境，Keil μVision4.11；

8、 相关开发文档；


整套“嵌入式PLC开发评估套件”价（推广期）：￥5500。



核心模块价格：

ePLC-0300   ￥60~90/块，视采购量而定；



模块可选用的封装：

1、 无封装；

2、 塑壳封装，需加费用，能防尘、防潮、防化学腐蚀；

3、 铁壳封装，需加费用，能防尘、防潮、防化学腐蚀、防电磁干扰、防辐射；



   核心模块还可根据应用需要内置以太网接口、CANbus接口、普通无线接口、Zigbee模块、GPRS模块等功能。



注：大学教研室用于学生教学可申请免费赠送开发评估套件。