基于嵌入式PLC芯片组的多路模拟量PLC的开发

　　如今工业控制产品已发展到一个追求个性化、差异化的阶段。传统的PLC产品已经无法满足更加细分化的市场需求，为了满足这种需求，出现了嵌入式PLC产品。

　　一、嵌入式PLC

　　嵌入式PLC是将PLC系统软件构建于控制器内，根据用户控制需要定制硬件，以PLC的应用方式解决对象控制问题的PLC。它由两部分组成：嵌入式PLC系统软件和芯片组

　　1、嵌入式PLC系统软件

　　嵌入式PLC系统软件将PLC语言(梯形图语言)、CAN总线嵌入到单片机中,使单片机的产品开发从使用汇编语言变为使用PLC梯形图语言,并具有CAN总线的互连特性。

　　该系统软件具有以下特点：1.以梯形图语言为内核,添加了中断管理系统,能实现PLC无法实现的硬实时操作;2.强化运算能力,增加了CANBUS函数库、浮点数库、专家自整定PID、嵌入式WEB等,丰富了PLC的功能;3.提供开放式扩展结构,支持第三方开发扩展单元的接线;4.增加了网络互连功能,在远程端加载专用浏览器后,即可实现远程监控。

　　系统软件包括三个部分。

　　① 嵌入式PLC内核：它完成实时任务调度、梯形图语言解释、执行、通讯等基本功能，并提供二次开发驱动接口;

　　② 二次开发驱动程序　通过系统软件提供的外挂任务，使用内核开发各种面向具体对象个性化、差异化的驱动程序;

　　③ 终端应用程序　指面向工艺流程控制的梯形图语言程序

　　2、嵌入式PLC芯片组

　　EASY CORE 1.00 是一个加载了嵌入式PLC系统软件的核心芯片组，作为一款加载了系统软件的硬件平台，可以用来设计通用和专用PLC。

　　1)芯片组基本性能：

　　① 供电：+5V 200mA，RAM掉电保护5年。

　　② CPU： C8051F040。

　　③ 嵌入扩展能力

　　·32 IO：可复用成SPI、I2C接口及外中断、外计数、AD等。

　　·4 AD： 12位精度，100 KPS。

　　·2 DA： 12位精度，100 KPS。

　　④ 通信接口

　　·CANBUS：系统软件管理，使用工具软件CANSet构建CANBUS总线网络。

　　·UART0：系统软件管理，用于梯形图编程、监控，支持人机界面及用户驱动程序下载。

　　·UART1：系统软件管理，用于下载CANBUS网络参数、构建RS485网络及支持第三方设备互连。

　　2)芯片组原理框图

图1 芯片组原理框图

　　二、应用开发

　　基于加载了系统软件的核心芯片组，我们可以根据工艺需要来开发自己的嵌入式PLC产品。下面就介绍基于嵌入式PLC芯片组开发的16路输入的模拟量PLC产品(可输入标准信号或热电偶信号)。