自己动手做一个PLC 软PLC

软PLC组件

软件环境

• PLC程序IDE，方便开发人员编写和调试程序的人机界面，支持多种语言的开发。可选的开源项目：
• PLCEdit：完全按照IEC61131标准开发，所有五种语言均支持，使用Python开发，故可以做到跨平台。
• Beremiz：一套完整的开源PLC解决方案，不过放在这里主要是因为它不但使用了上面说的PLCEdit，同时还对其进行了增强，使得其增加了重要的在线调试功能。
• SoapBox Snap：使用C#+WPF开发的，仅支持梯形图一种语言，不过却已经支持了在线调试功能，含模拟器。
• 我的解决方案：我使用了Node.js+HTML5开发，仅支持梯形图一种语言，不支持在线调试，使用HTML5方案最大的优势有两点，一是适应未来发展需要，二是类似于家用路由器一样，可以将网页嵌入到设备中，故只要一台能浏览HTML5网页的浏览器便可以配置PLC。

按照工业控制领域常用的IEC61131-3标准来看，工业控制领域程序语言被分为了两大类五种语言，两大类是指图形化编程和代码编程，图形化编程中有Ladder（梯形图），FBD（Function Block Diagram，功能块图）和SFC（Sequential Function Chart，序列功能表），而代码编程有IL（Instruction List，指令集）和ST（Structured Text，结构化文本），具体内容我就不展开了，有需要自行百度百科或维基百科。

• HMI设计器，Human-machine interface，即人机界面，主要用来显示控制过程中的实时数据，并设置一些按键方便操作员快速控制系统。可选方案：
• Beremiz：使用SVG技术开发，样式可扩展性强，但是逻辑扩展性弱。
• 我的解决方案：使用HTML5技术开发，不但有丰富的开源编辑器可供选用，而且用户可以自行嵌入JS逻辑。
• 编译器，顾名思义，就是将在IDE环境中编写好的程序转换成可以直接运行在单片机上的二进制序列。可选的开源项目：
• mat：最全面的开源编译器，输入符合其标准的定义文件，并可以支持IL和ST两种文本语言。使用纯C开发，大量使用了宏定义，导致我看代码看得挺吃力的。
• Avrian-Jump：一个非常初级的梯形图编辑器，并可以将该梯形图转译成ATMega168的二进制程序，使用js开发，直接在网页上操作。
• 我的解决方案：我的初版解决方案是使用C#语言通过正则表达式识别代码并转成可供执行的Python代码。后来将正则表达式的方式改为Coco/R，即专门的编译器生成器。
• 其他必要的类库或驱动，通常情况主要就是IO的驱动，以及通信的协议栈，当然还不能缺少基本的供开发人员调用的类库。很多时候都是内嵌在编译器中，或者提供足够的灵活性让用户自行开发。

 

我的解决方案：使用虚拟机运行Linux模拟，以及使用RaspberryPi这类支持运行Linux和Python的环境。