PLC代码转换过程

zzsczz

PLC代码转换过程

PLC是工业计算机，主要用于替换继电器逻辑电路，主要编程语言是梯形图（LAD logic programming language ,简称LAD），从开发人员角度，抽象的看PLC代码开发过程如图 1所示。



        以AMOBBS论坛发布的 “简易PLC 梯型图 解释型监控 示范程序 测试版（51）----直接使用三菱FXGPWIN软件！”为例，代码的可视化表现资源使用三菱FXGPWIN程序，可编译代码是三菱的梯形图文件，编译后的代码格式是C语言文件，处理设备是带ISP功能的51单片机。从代码的角度来讲，明显是编译型么。
        还有西门子的S7-300及其兼容系列，代码的可视化表现资源主要是西门子的S7-LAD，可编译代码格式是西门子的S7-STL，编译后代码格式是S7-BLOCK，处理设备么有好几种，比如英飞凌的C166，TriCore，惠朋的带S7处理功能的 ARM9（ASIC或者SOC），可以算解释型。

        简单点的比如《自装可编程逻辑控制器》，代码的可视化表现资源使用梯形图，可编译代码是指令表，编译后的代码格式是51汇编代码，处理设备是8051单片机。       
        开源的项目有CPDev以及Beremiz，都是很有特点的。CPDev还设计了面向IEC61131的专用虚拟机及其指令VMASM。
        部分资料见表 1，不是很全了，疏漏之处请大家补全。解释型的PLC也有编译器把源代码转化为中间代码，至于纯脚本解释型PLC就不是很清楚了（基恩士的是不是？）。

提供商	可视化表现资源	可编译代码格式	编译后的代码格式	处理设备
ourDEV AMOBBS开源PLC	三菱LAD	三菱STL	C	MPC82G516
西门子的S7-300系列	S7-LAD	S7-STL	S7-BLOCK	C166，TriCore，ASIC
《自装可编程控制器》	梯形图	指令表	51 ASM	8031兼容MCU
codesys	IEC61131-3	IEC61131-3	C	很多MCU
Beremiz	XML IEC61131-3  FB LD SFC	ST IL SFC	C	很多MCU
CPDev	IEC61131-3  FB	ST	VMASM	VM written by C ;FPGA  AVR ARM X86 .NET

FPGA-based Execution Platform for IEC 61131-3 Control Software

hongguan

沙发，这个要多学学。

ljt80158015

Beremiz  谁玩起来啦？

kafeiwutang

沒懂，什么意思。

zzsczz

kafeiwutang 发表于 2014-11-26 18:09
沒懂，什么意思。

意思就是   电气工程师使用plc

而设计PLC需要计算机专业人员 ， 软件  涉及到 编译器设计 ，   cpu或者SOC设计（用现成的也要了解）， 虚拟机设计和实现，实时操作系统（前后台的裸奔系统很古老了） ；硬件么，信号完整性，EMC测试，成本控制等等

这些 每个方面的实现做深了都要花费大量资源 做 测试和验证  ，更别谈规范的设计了

Ilidan

又开始搞plc了

zzsczz

Ilidan 发表于 2014-11-26 21:30
又开始搞plc了

还有些路没走过的

dcl_yufeimen

楼主准备自制PLC吗

kafeiwutang

zzsczz 发表于 2014-11-26 18:50
意思就是   电气工程师使用plc

而设计PLC需要计算机专业人员 ， 软件  涉及到 编译器设计 ，   cpu或者S ...

我就使用plc的，沒懂的是你发这个做什么，不是你说的那些。你说的那些，不敢说懂只能说都知道一些。

zzsczz

dcl_yufeimen 发表于 2014-11-26 22:15
楼主准备自制PLC吗

先做个参考平台吧，写写文档什么的

zzsczz

kafeiwutang 发表于 2014-11-26 22:45
我就使用plc的，沒懂的是你发这个做什么，不是你说的那些。你说的那些，不敢说懂只能说都知道一些。
...

        在淘宝上搜索“PLC 可编程控制器”，按销量排序，第一屏 大把大把的 三菱（估计也有AMOBBS的功劳），还有个把汇川和台达，第二屏出现了LG 欧姆龙 西门子。ourDEV/AMOBBS开源PLC选的方案，是有市场需要的。至于按销售额排序，估计得生孩子没菊花的马云（我对 阿里巴巴 老大  没有什么偏见，顶多就是嫉妒一下 ， 前面的字符是坛子加的，怎么删也删不掉，真的）。
       
        兼容三菱者条路已经被踩烂了（好不好是另外一回事），看看西家的产品。        S7-200系列已经专供国内了，国内的兼容（有西门子授权）和寨货（无西门子授权）品种也有，坛子里的会员csca1也在做这方面的工作（做了2年了）。至于S7-300系列的产品，普通产品有在国内生产的，低端系列也有国内厂商生产兼容产品（貌似采用惠朋VIPA的芯片），但高端系列（比如安全型）还依赖进口。

        再整一次开源PLC，可以选择兼容S7-300系列的方案，毕竟很少有人做，若担心侵权问题，只要做到SCL以及STL  源代码级别的 兼容即可（需要实现编译器）， 编译后BLOCK的二进制格式可以重新制定（还可以设计格式转换工具，那么STEP7 BLOCK的遗产都可以继承了）。或者做到 和 STEP7 BLOCK 二进制 兼容，重新实现虚拟机和运行库支持。已经有人做了一些工作，比如 http://sourceforge.net/projects/step7dbtoexcel/  还有 http://sourceforge.net/projects/s7dataarchiver/ ，可以把STEP7 BLOCK中的数据文件提取了。至于STEP7 BLOCK中的代码，花时间去啃就可以啦。

        2种方法
一 设计编译后BLOCK的二进制格式，  设计及实现SCL以及STL  源代码到自定义BLOCK编译器， 设计及实现自定义BLOCK的虚拟机及运行库  ；       

二或者实现兼容STEP7 BLOCK 的虚拟机及运行库，兼容西门子的 STEP7工具 。

        第二种方法工作量小些，有第三方公司做了些工作
比如  http://www.esa-at.at/en/wp-conte ... /07/IBHBrochure.pdf

jzkn

我们这要搞一个流水线工艺改进项目（产线自用，不批量生产外供），本来用PLC，但是要外包，成本较高。昨天项目组找我问能不能用单片机来做，我没搞过PLC。不太清楚，请问楼主像这种流水线能用单片机实现吗？就是物料过来后，探测器探测感应，然后控制气缸实现相应的机械动作，大概也是继电器之类的。整体不是很复杂。不清楚PLC和单片机的区别，所以来这里问问，谢谢。

zzsczz

jzkn 发表于 2014-11-27 10:51
我们这要搞一个流水线工艺改进项目（产线自用，不批量生产外供），本来用PLC，但是要外包，成本较高。昨天 ...

j大，你怎么混成金牌会员的。。。。。

不懂 PLC  单片机 的区别，  还拍板，   项目组给你上眼药么？   组长拖出去打靶。    单片机做成PLC的稳定度，物料成本花费不会比买的PLC少多少，时间人员花费更多


多大规模的线？  周期多长？  资金和组员多少（资金和能力挂钩吧，差不了太远）？      有没有洋垃圾可以淘一下，又便宜又好用。。。。  


你真想搞 ，可以咨询会员 zxqwork  那种 的     http://www.amobbs.com/space-uid-29881.html   靠谱些。。。。


这个贴的成果估计得等几年才有得玩

smithding

单片机做工程 、工艺是曾经淘汰的方式，工业应用上被plc取代了的

zzsczz

smithding 发表于 2014-11-27 11:03
单片机做工程 、工艺是曾经淘汰的方式，工业应用上被plc取代了的

看什么工程工艺了     单片机 在 消费电子   还是有市场的

生产自动化么 ， 预算太多了 ，稳定第一  

jzkn

zzsczz 发表于 2014-11-27 11:01
j大，你怎么混成金牌会员的。。。。。

不懂 PLC  单片机 的区别，  还拍板，   项目组给你上眼药么？    ...

没事，很小的线，没几米长！我回头给他们说说，有现成的板子先试试，不行再PLC。
内地小厂，没有那么严格，随便整，呵呵。

lushanlq

国内PLC市场是很大的，如果能DIY兼容S7-300，不愁销路的

vc9181

jzkn 发表于 2014-11-27 11:21
没事，很小的线，没几米长！我回头给他们说说，有现成的板子先试试，不行再PLC。
内地小厂，没有那么严格 ...

个人感觉木有问题

kafeiwutang

vc9181 发表于 2014-11-27 20:50
个人感觉木有问题

个人感觉问题大了

vc9181

kafeiwutang 发表于 2014-11-27 21:21
个人感觉问题大了

哪里大了？

李程宏

谢谢分享，mark

zzsczz

lushanlq 发表于 2014-11-27 20:07
国内PLC市场是很大的，如果能DIY兼容S7-300，不愁销路的

S7-300系列的产品，普通产品有在国内生产的，低端系列也有国内厂商生产兼容产品（貌似采用惠朋VIPA的芯片），但高端系列（比如安全型）还依赖进口。欧盟会控制技术的扩散，生产力是源泉，不会白给的



DIY兼容S7-300，看兼容到哪个地步了，SCL 与  STL级别的兼容 ，努力是可以达到的 ；  STEP7 BLOCK     运行代码 二进制级别  的兼容 ， 努力也是可以达到的。做到这2个层次，可以继承S7  BLOCK的遗产


至于直接 在  STEP7  下使用，很天真的想法，  软件太复杂；   可行的方案是拿出合适的产品然后加入S7生态圈，成为像 VIPA 或者  IBHsoftec那样的成员 ，（ 估计西门子不会同意的，国内企业进入会直接玩废掉STEP7 生态圈 ）



相比之下，拿出比西门子更高效的方案可能性大些，这个工作量是很大的，毕竟西门子也在进步，是为2次世界大战都提供过装备的公司（虽然都没能打赢）  ；  当能够挤掉STEP7 的时候，估计国内企业在各个方面 提供 的产品 都能压制欧盟相应的产品

xd785

收藏了，值得看看…………

jungleyang

zzsczz 发表于 2014-11-27 22:20
S7-300系列的产品，普通产品有在国内生产的，低端系列也有国内厂商生产兼容产品（貌似采用惠朋VIPA的芯片 ...

深圳合信好像就可以生产兼容S7-300的CPU模块，号称是全兼容的，

zzsczz

jungleyang 发表于 2014-11-28 12:29
深圳合信好像就可以生产兼容S7-300的CPU模块，号称是全兼容的，

国内西门子授权的厂家  上海正航 有 S7-200兼容产品 ,  还有 softlink 有 s7-300的低端兼容CPU（规格真的很低） ，其它不是很清楚； 价格和西家同规格的差不了多少的

合信 有 S7-200 兼容的 CPU 产品   ；  S7-300的，只有模块没有CPU吧 ， 有也不能白天卖吧

西门子起诉过对非授权的 企业，败诉了（相比之下微软V587） ， s7-200市场已经烂掉了（就算不被仿制 也会被 山寨三菱 淹没）  

护企业的是商业秘密，是先进的生产力

ab3504

多谢楼主的分享

tiantang46800

mark 学习！！！

xiatao1800

下载学习下，解释型是不是是梯形图编译的文件只有PLC内置的程序才能驱动出来？

zzsczz

xiatao1800 发表于 2015-1-28 16:36
下载学习下，解释型是不是是梯形图编译的文件只有PLC内置的程序才能驱动出来？ ...

看具体机型吧


比如 西门子  的 s7-300系列， 梯形图 可转换为 指令表  ，存储格式是s7-block ，可以在软件虚拟机 （PLCSIM ） 中执行




还有的PLC把梯形图  转换为C 语言，再编译成机器码；这时候 有虚拟机 仿真器  也可以运行啊

McuPlayer

梯形图比代码直观了很多，但复杂逻辑梯形图阅读也挺困难，我总觉得的应该有比梯形图更直观的设计方式出来

zzsczz

McuPlayer 发表于 2015-1-28 20:59
梯形图比代码直观了很多，但复杂逻辑梯形图阅读也挺困难，我总觉得的应该有比梯形图更直观的设计方式出来 ...

梯形图 是  給   熟悉  繼電器  邏輯的  電氣工程師  使用的


至於  複雜 的  梯形圖  ，滿足  工藝  要求 即可  


還有  結構化 文本  什麼的 ，適合  軟件 開發 人員 使用


再 高效  的 設計 方式  ， 沒有 人 用 也 白搭 ，  若 沒有 顯著 優勢 ，  兼容 現有 標準 和  產品  是  最 有 效 的 設計方式  

xiatao1800

zzsczz 发表于 2015-1-28 20:09
看具体机型吧

“还有的PLC把梯形图  转换为C 语言，再编译成机器码”这样的PLC里面有程序吗？
是不是我仿制了它硬件，然后把机器码下载进去就可以工作了吗？

zzsczz

xiatao1800 发表于 2015-1-29 15:10
“还有的PLC把梯形图  转换为C 语言，再编译成机器码”这样的PLC里面有程序吗？
是不是我仿制了它硬件， ...

自己玩怎么都行

商业化 的话 ， 拿不上 台面的

也有  逆向工程 实现  “克隆” 设计的 （比如VIPA 公司 ）  ，但没有授权 ，兼容性 是 有问题的   


硬件 只占 小部分工作量 ，配套 软件 、库   标准 等等 是大头

twitter

其实没必要考虑兼容S7 Block的存储结构的，既然做的东西都不打算兼容Step7开发软件的话，只要采用它的块管理方式思想就够了。
直接从SCL语法起步（类PASCAL的，它的语法结构也比较严格），做编译器、调试器、虚拟机，这些都做出来了，那么类似PLCSIM这样的PC软件也就容易多了。对于中型以上PLC，结构化语言是必然的趋势，梯形图会用得越来越少的。

zzsczz

twitter 发表于 2015-1-29 17:46
其实没必要考虑兼容S7 Block的存储结构的，既然做的东西都不打算兼容Step7开发软件的话，只要采用它的块管 ...

可以考虑  兼容到  step7  V5.4 V5.5

再 整一套  自用的  固件  和  开发工具 / 库

VIPA  是 如此

国内 的  x航  x信  的 200系列 也是如此，有兼容step7   microwin 的产品线 ，也有自用的 开发环境  

twitter

搞开源不是等于不用管版权和专利的，与其做一个各方面都被原型限制的山寨300，做出来后只能被淘宝上一堆山寨厂商做烂掉，不如只参考语法风格，独立设计。
而且个人的精力是有限的，能做完一套命令行编译器、调试器和目标机的虚拟机，已经是大工程了。
IDE这种东西，留给其他更擅长这方面的人去做，就算暂时没有，也可以用开源编辑器加自己的命令行工具顶着，完善接口才是重要的。

wurst

国产还是仿制这条路    没大多戏!

还是走标准化这条路吧, IEC61131

突然觉得有FPGA直接解析PLC指令,类似IP核.有点味道

zzsczz

wurst 发表于 2015-2-1 18:46
国产还是仿制这条路    没大多戏!

还是走标准化这条路吧, IEC61131

标准  还不是 欧美几个大公司在一起搓麻将搓出来的， 逆向设计没戏的话   符合标准 更没戏

就说IEC61131-3 吧，各个IEC61131-3 编译器把 IEC61131-3 的IL（指令表)  转换为 C代码（如CODESYS，Beremiz）或者其它中间代码（如CPDev）编译。IEC61131-3 缺乏  其语言的 处理器 （不管是虚拟的还是实际的） 相关规范，这不是假大空是什么？ 符合 IEC61131-3 标准 唯一收益方是 公司的老板，省去了代码设计培训费；但实际硬件平台还需要学习操作以及专有库使用。

相比之下 ， S7  BLOCK 的 STL（指令表）  是 可以被 某种 处理器执行 （硬件执行 或者 虚拟机 执行）的 ，其规范完整度要完善得多

BrightWang

这个CPDev，不知道楼主哪那里有没有下载到？哪个网站死活也注册不了，不知道楼主怎么下的？

93434387@qq.com

这个要好好研读。。。扫一眼还真看不懂

goldensun

CPDev是开源软件吗？