聊一聊PLC背后的那些秘密

本來(lái)想好的題目是《跟我學(xué)做PLC》，但是轉(zhuǎn)念一想，做為一個(gè)離開(kāi)工控行業(yè)七八年的二手程序猿，自己的行業(yè)知識(shí)已經(jīng)過(guò)期很久了，所以還是改為《揭秘PLC》更合適些。

想當(dāng)年大四的時(shí)候?qū)W分不夠，所以選修了PLC這門(mén)課程，雖然沒(méi)正兒八經(jīng)聽(tīng)過(guò)幾節(jié)課，但是實(shí)驗(yàn)課程卻甚是有趣，引起了我們幾個(gè)小伙伴的好奇心，總想趁老師不在偷偷拆開(kāi)看看，到底里面是一個(gè)PC還是一個(gè)專(zhuān)用的芯片，可惜一直沒(méi)有得手。不過(guò)后來(lái)倒是在微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室里從一堆廢電腦里拆出一個(gè)Voodoo（好家伙，淘寶現(xiàn)在居然能賣(mài)15w）

畢業(yè)后一不小心進(jìn)入了工控行業(yè)，開(kāi)始研發(fā)DCS/PLC產(chǎn)品，接觸到了這類(lèi)產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)，終于明白PLC里面并沒(méi)有專(zhuān)用的芯片，其核心部件就是MCU或者M(jìn)PU/CPU，小型的用MCU，中大型的用MPU/CPU，用PC做的PLC有個(gè)專(zhuān)用的名字：Soft-PLC。之前朋友圈里有不少人在分享文章：“PLC， DCS， MCU有什么區(qū)別，能不能替換等等”，這里揭開(kāi)第一個(gè)秘密：PLC其實(shí)就是拿MCU做的，它們本質(zhì)上是沒(méi)有區(qū)別的。

既然PLC是用MCU/MPU做的，那具體區(qū)別在哪兒呢？上學(xué)時(shí)看過(guò)很多文章和書(shū)籍，回想起來(lái)總感覺(jué)它們總在外面蹭蹭，極少能真正進(jìn)去，讀者往往得到似是而非的東西。今天我們就好好的刨一刨Codesys，爭(zhēng)取能往祖墳上刨（受到License的限制，本文只會(huì)展示Codesys已公開(kāi)內(nèi)容，并以Codesys V2.3版本為例）。

1. 什么是CodesysCodesys是一個(gè)PLC開(kāi)發(fā)套件，將它的RTS組件運(yùn)行在MCU/MPU端，并配合Codesys PC端就可以輕松設(shè)計(jì)出一款PLC。之前在公眾號(hào)上看到哪位大哥在講國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件的短板，拉出Codesys來(lái)，說(shuō)它是PLC界的安卓，國(guó)內(nèi)的匯川、合信、和利時(shí)、英威騰、臺(tái)達(dá)，國(guó)外的倍福、施耐德、力士樂(lè)都在用，可安卓開(kāi)源的啊，誰(shuí)見(jiàn)過(guò)入門(mén)費(fèi)20W￥的安卓？

相信有不少朋友開(kāi)始嘀咕了，這家伙就沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手了么？有，但確實(shí)不多，而且規(guī)模也都不大，不然怎么說(shuō)Codesys是行業(yè)安卓呢。下面列了幾個(gè)玩家（包括開(kāi)源項(xiàng)目）：

VendorSoftwareDescription

3SCodesyshttps://www.codesys.com/

KW-Software（Phoenix收購(gòu)）MultiProg原先是Codesys最大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，后被Phoenix收購(gòu)，改名PLCnext

infoteamOpenPCShttp://infoteam.com.cn/

RockwellISaGRAFhttps://www.rockwellautomation.com/

logicalslogi.CADhttps://www.logicals.com/en/

ide4plcide4plchttps://ide4plc.wordpress.com/

BeremizBeremizhttp://www.beremiz.org/

1.1 Codesys的構(gòu)成Codesys由3部分組成：

PC端的Codesys軟件：給電氣攻城獅提供的編程IDE（編輯器+編譯器+調(diào)試器），相當(dāng)于MCU攻城獅的Keil，IAR。這個(gè)IDE是可以免費(fèi)下載。

PLC端的Runtimer system：給PLC Vendor提供的軟件套件，要花錢(qián)買(mǎi)的，可以運(yùn)行在不同的芯片平臺(tái)。后面簡(jiǎn)稱(chēng)RTS（也有其他廠(chǎng)商叫RTE）。

Target配置工具：PC端IDE和PLC端Runtimer之間的橋梁，通過(guò)編寫(xiě)一些配置文件來(lái)生成一個(gè)目標(biāo)文件，目標(biāo)文件含有PLC端的各種信息。

1.2 Codesys for PCCodesys V2.3這個(gè)軟件發(fā)布的比較早，和它的黃金搭檔應(yīng)該是WinXP或者Win7，如果裝在Win10系統(tǒng)上可能會(huì)出現(xiàn)藍(lán)屏，但這并不影響我們對(duì)它進(jìn)行分析，如果安裝的時(shí)候一路next，軟件會(huì)被安裝在如下路徑：C:Program Files （x86）3S SoftwareCODESYS V2.3

雙擊Codesys.exe打開(kāi)軟件會(huì)看到歡迎的提示

點(diǎn)擊新建一個(gè)項(xiàng)目會(huì)提示Target選擇窗口，因?yàn)槲疫@里啥也沒(méi)裝，所以沒(méi)有任何的Target可以選擇，點(diǎn)擊OK進(jìn)入POU設(shè)置頁(yè)面

上圖左邊需要設(shè)置POU的類(lèi)型：程序或者功能塊。程序就相當(dāng)于Keil，IAR里的程序，功能塊相當(dāng)于Keil，IAR里的LIB

右邊選擇POU的語(yǔ)言，Codesys支持6種語(yǔ)言：IL， LD， FBD， SFC， ST， CFC，這六種語(yǔ)言都follow IEC 61131-3的標(biāo)準(zhǔn)，這六種語(yǔ)言就不展開(kāi)了，感興趣的小伙伴自己百度，ST語(yǔ)言的語(yǔ)法類(lèi)似于C語(yǔ)言，只要在編輯器輸入;就相當(dāng)于nop指令，一個(gè)空函數(shù)就完成了。

不過(guò)這還不能編譯通過(guò)，因?yàn)檫€沒(méi)有設(shè)置Target，Codesys編譯器還不知道PLC有多少資源，RAM多大，什么Core它都不知道，所以我們需要安裝一個(gè)Target，這個(gè)一般都是由PLC廠(chǎng)商提供，有些廠(chǎng)商為了用戶(hù)方便，將Codesys PC端進(jìn)行了二次打包，這樣安裝好后就有默認(rèn)的Target了，而且歡迎logo也可以替換為自己的，具體做法我只展示一次，亮點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)注了

3S自帶了幾個(gè)Target需要安裝一下即可，雙擊InstallTarget.exe，然后選擇Open目標(biāo)文件的路徑，安裝需要的Target

1.3 Codesys and Target安裝好Target后，我們可以來(lái)C:Target目錄查看相關(guān)的內(nèi)容，里面最重要的兩個(gè)文件.trg，.CFG，其中trg是通過(guò)工具生成的，PLC vendor會(huì)根據(jù)所選擇的MCU平臺(tái)來(lái)定義該文件，比如用什么處理器，編譯器，N， M， I， Q， R各個(gè)區(qū)地址和大小。CFG文件定義了該P(yáng)LC通道定義

NameDescription

*.trg定義Target相關(guān)參數(shù)設(shè)置

PCBASEDIO*.CFG定義PLC的通道參數(shù)

Trg文件對(duì)應(yīng)如下配置：

CFG文件對(duì)應(yīng)通道數(shù)據(jù)，可以添加子模塊，比如CAN，CP5613等：

CFG文件內(nèi)容示例：

1.4 編譯成功設(shè)定好Target后，就可以成功編譯拉

今兒就寫(xiě)到這兒吧，下一篇專(zhuān)門(mén)講講RTS吧未完待續(xù)

責(zé)任編輯：haq