嵌入式PLC開發背景

　　15年前，當我用8031單片機控制PPN折彎機時，覺得匯編語言是多么神奇啊！但干了十幾年的圍繞用戶工藝要求定制各類嵌入板的工作后，感覺仿佛陷入了無邊的苦海。用戶每提出一個新的小要求，我就得改程序，只要用戶有新的需求，這種工作就沒有盡頭。
　　12年前，我采用數據采集卡，在IPC上用C語言實現了唐山熱河82米輥道窯全計算機控制。做了幾十條窯爐計算機控制系統后，我發現走入了系統控制的誤區。在IPC上運行實時控制算法，風險太大；用C、VC、組態軟件編程的辛苦無人認可。盡管硬盤、鍵盤、接口花去了大量的售后服務費用，用戶最終還是拋棄了工控機系統。
　　而PLC以其高可靠性，十幾年來市場不斷擴大，在解決好了邏輯控制的同時，加強過程控制的功能，并增加了大量的擴展專用模塊，其應用范圍向上擠占DCS的市場，向下覆蓋了部分嵌入式單片機應用的市場。PLC的現場總線功能、支持人機界面及易學易用的梯形圖語言，讓工廠電工都易于接受。
　　如果PLC能滿足用戶的工藝要求，誰還愿用需要昂貴的一次開發費用的嵌入板或不穩定的計算機系統呢？幸好是假設，PLC也有的短處。由于控制對象千差萬別，工藝要求五花八門，即使有大量的擴展模塊供選擇，也難以滿足特定對象的工藝要求。否則誰還會要工控嵌入板？
　　今天工廠自動化人員能進行二次開發的軟件一是組態，二是梯形圖語言。這二者如果能解決的問題還用VB、VC去開發，那一定是在做傻事！借助工具軟件開發各類應用系統，既提高了開發速度，降低開發風險，又能節約開發費用。但組態軟件只能在PC機（或專用PC）上運行，梯形圖語言只在PLC可編程邏輯控制器中運行。制約PLC不能滿足用戶工藝要求的，不是梯形圖語言，而是PLC的硬件不夠靈活。
　　嵌入式PLC軟件正是在這種困惑中開始開發的，它以PLC梯形圖語言為內核，強化過程控制的運算能力，提供開放式擴展結構，增加網絡互連功能。它融合嵌入板的特殊要求，發揚PLC梯形圖語言優勢，為特定對象控制問題的解決提供了一個通用開發平臺。
　　嵌入式PLC軟件是面向單片機嵌入板的軟件設計而開發的（當然做標準PLC很容易），解決PLC不好解決的問題（如成本、硬件支持、工藝保密等）。在開發初期，試圖在Uclinux、Uxwoek環境下開發，但深入進去發現，要實現片級嵌入（8位單片機），運行Uclinux、COS/D的芯片都大了。最終開發選擇了匯編（針對51系列單片機）語言，難的是自己，但為保證應用的穩定性、實時性，值得！
　　嵌入式PLC軟件的擴展能力體現在擴展接口及協議的開放性上。世界上各家的PLC生產商都有現場總線接口，如三菱的CC—Link，西門子的Profibus等。但我選擇了CANbus，一是中國的現場總線標準是DeviceNet（CANbus是其底層協議），二是CANbus在中國工控市場上已形成事實標準。
　　嵌入式PLC軟件的網絡互連能力體現在嵌入式Web服務器上，其深度裁剪TCP/IP協議（僅運行TCP/IP、ICMP ARP），在遠程端加載專用瀏覽器后，即可實現遠程監控。
　　嵌入式PLC軟件提供的硬實時體現在用戶定制中斷系統干預內核任務調度機制，實現高速實時控制系統要求（如步進驅動，可控硅移相觸發等）上。

　　當我寫完EASY-V1.00嵌入式PLC軟件時，它已具備以下功能：
　　1、支持三菱、臺達等多家人機界面
　　2、支持梯形圖編程（86條指令）
　　3、支持CANbus互連（多機并聯運行或擴展單元連接）
　　4、支持第三方開發擴展單元的接線
　　5、提供硬實時，用戶嵌入接口
　　EASY-V1.00嵌入式PLC軟件，為單片機嵌入設計提供了一個全新的設計方法，設計人員更多地關注接口及可靠性，而將用戶工藝交給梯形圖語言，僅需數數I/O口數量，畫畫PCB板，就可快速推出產品。
　　EASY-V1.00嵌入式PLC軟件，將改變國產PLC設計格局，使PLC生產廠家能快速設計出貼近終端市場的PLC，即嵌入式PLC，也可更形象地稱為客制式PLC（為客戶定制的PLC）。

　　EASY-V1.00開發負責人：龔云生