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這篇文章針對計劃或正在開發自己的控制系統或控制器的OEM工程師或項目決策者。在這里我們向您介紹一種商業成品(COTS)軟硬件組件。

當開發現代控制系統…

…工程師不得不面對不同的，有時甚至相互制約的因素的挑戰，比如開發周期、成本和用戶需求。作為嵌入式系統工程師，常常需要完成嚴格受時間限制的項目。拿到這樣的項目，如何完善和最有效的開展從構思到功能定義，原型產品到最終產品的實現？換句話說，如何在保證您嵌入式系統高質量的同時又能夠盡可能的節約開發周期，減少成本？考慮一下，與其投入您所有的資源閉門制造和整合一套控制器硬件和通訊軟件不如購買一套商業成品(COTS)軟硬件組件。

德國思泰電子有限責任公司（SYS TEC electronic GmbH）為您提供即插即用的控制器核心模塊－PLCcore。該模塊整合了所有關鍵部件，比如CPU，存儲設備，通訊接口，以及集成了CANopen和以太網通訊的IEC?61131-3 PLC 運行時內核，工業級操作系統。

縮減開發周期，節約成本，減小設計風險

看一看成本計算規則，實際的開發投入并非僅限于原料，還包括設計、生產、測試、軟件和操作系統移植，當然還有技術支持。

在PLCcore上已經集成了所有軟、硬件關鍵元素可以立即工作。這些元素包括從目標優化的操作系統到底層I/O驅動。

但是直到微控器電路的實現，您的開發成本還沒有止步。測試、技術支持、更新許可證、質保和維護都是您不得不考慮的投入。

基于SYS?TEC PLCcore，將這些成本和風險排除在您的設計周期之外。從而大大優化您的開發周期和投入。雖然也許一塊PLCcore組件的價格已經超出了您原材料的投入。但通過避免上述成本和設計風險您已經獲益，同時您還會從長期量產中獲得收益。

考慮到許可證成本(通常的IEC?61131-3 PLC運行時解決方案都有許可證費用)，SYS?TEC PLCcore模塊是高性價比的。SYS?TEC PLCcore模塊為您最新的嵌入式系統設計提供了具有高性價比和最具潛力的選擇。

沒有許可證費用

由于PLC運行時內核已經被集成到了PLCcore固件中，因而即使您轉售含有PLCcore的最終產品，也沒有額外的許可證費用。只要最終產品與我們的PLCcore模塊協同工作，向您的終端客戶提供IEC 61131-3集成開發環境也是免費的。使用PLCcore作為您控制器設計基礎，您將不必考慮PLC運行時軟件昂貴的開發和轉售的許可證費用。

即插即用的32位硬件平臺

設計一個自己的控制器硬件是一項艱苦的工作。找到適合的微控器平臺之后，您也許需要用去幾周的時間進行功能定義，元件定義，撰寫原理圖，微控器電路圖布局。即使放棄生產、測試原型產品，但還需要不斷的重新設計以滿足最終產品的要求。

PLC單板機模塊為OEM提供了便利。他為產品質量提供了保障，滿足軟、硬件設計需要，還提供技術支持和產品維護。

PLCcore具有緊湊的設計特點，高密度管腳封裝和多層設計提高了他的EMI（抗電磁干擾）特性，也使得此類單片機能夠被更廣泛的硬件環境，包括高噪聲環境，所使用。所有的PLCcore模塊都可以在工業環境溫度下工作（-40?C…+85?C）并且通過了氣候和機械測試。

操作系統支持

PLCcore由性能優化的Linux操作系統支撐，滿足工業嵌入式系統對性能和可靠性的需求。在每一片PLCcore硬件內部都預裝了全功能的Linux操作系統，包括Web服務器，FTP服務器和Telnet。

PLCcore可以同時執行PLC程序和Linux可執行程序（比如 web服務或用戶編寫的應用）。PLCcore Starter Kit 軟件提供的Shared Process Image API接口，使得PLC和同時運行的Linux應用能夠共享數據。最大限度地使兩個“世界”協同工作。

集成了現場總線通訊

在PLCcore上的PLC運行時內核已經支持板載通訊接口，比如UART,以太網和CAN。通過IEC?61131-3功能模塊，您可以在PLC應用中訪問這些不同的接口。PLC運行時內核為每一個CAN接口集成了具有全功能的CANopen Manager，包括通過DCF（設備配置文件）文件遠程配置CANopen設備，網絡管理，節點監控和錯誤處理。如果不需要網絡管理功能，您也可以將他切換成CANopen Slave模式工作。CANopen處理的數據（Process Data）被映射成網絡變量（Network Variables），這樣PLC程序就可以像訪問本地變量那樣訪問遠程數據。在CANopen中映射的網絡變量負責真實數據的傳輸，因此用戶不必關心通信本身，大大簡化了用戶開發。網絡變量是根據CANopen網絡配置是生成的DCF文件動態生成的。網絡變量是具有伸縮性的。它們根據在CANopen網絡中通信的數據量的多少而變化，而且不需使用像Function Block這樣的額外資源。

優勢： 由于已經實現了CANopen Manager，您不必付出額外的資金購買或集成一個獨立的CANopen協議棧軟件到您的系統中。

Process image數據共享

為了OEM制造商能夠無需更改運行時內核就集成自己的（或廠商定義的）功能，PLCcore 上的Shared Process Image提供了行之有效的方法。

我們讓PLC process image的一部分區域能夠被PLC程序和外部Linux應用同時訪問，就像雙端口RAM。這一機制被稱作Shared Process Image。這一機制可以實現將所有運算部分，比如復雜控制算法、加密算法、可視化數據，從PLC程序轉移到操作系統級來實現。使用Shared Process Image機制，您可以實現并保護您自有知識產權的“工廠定義”功能模塊。專利或自有產權的關鍵功能現在可以由C/C++語言實現，并且對于終端用戶的 PLC程序來說是保密的。在PLCcore開發工具套件中，為Shared Process Image機制，我們提供了樣例工程以及相應的資源和工程文件。

全客制I/O驅動

I/O驅動為訪問板載應用的I/O功能提供了接口。這些I/O功能包括數字或模擬量I/O或通過SPI或I2C連接的復雜電路。 PLCcore上的I/O驅動被設計成運行時可加載對象。當更換應用載板，僅需更改PLCcore中的I/O驅動即可。

由于用戶可以更換I/O驅動，就使得PLCcore成為了真正意義上的通用OEM解決方案 - 基于一個核心模塊可以開發各種終端產品。

要客制I/O驅動，您需要PLCcore開發工具集和驅動開發工具套件（DDK）。這兩套工具為您開發自己的I/O驅動、向 PLCcore下載CPLD/FPGA固件提供了所有必要的硬件、軟件資源和參考工程。DDK包括板載CPLD/FPGA 1的HDML源代碼。您可以使用VHDL功能庫來實現高速和硬時間要求的I/O，比如Timer，計數器或PWM。

如何開始

PLCcore模塊被設計為插在應用載板上工作。PLCcore開發啟動套件包含模塊和載板。載板包括模塊立即啟動所需的所有I/O接口，以及所有單片機（PLCcore）沒有包含的（但必須的）接口電路（比如電源接口電路）。當單片機插在載板上，一個可以評估控制器，開發軟件，設計定義新的嵌入式系統的平臺即被建立起來。

PLCcore開發工具套件包含OpenPCS IEC?61131-3 編程系統。您通過OpenPCS實現和調試在PLC運行時內核中執行的應用。OpenPCS支持所有五種IEC?61131-3編程語言（IL, ST, FBD, CFC, SFC），還有強大的調試功能（變量 監視/賦值, 單步/循環, 斷點, 圖形語言調試接口），允許集成CANopen網絡配置，并包含OPC 服務。

除了OpenPCS，PLCcore開發工具集同時提供了準備就緒的C/C++應用開發環境。該環境被預先安裝在了 VMware2虛擬機上。啟動該虛擬機的播放器是免費的3< /sup>。該虛擬機為終端用戶應用的開發提供了許多便利條件。在您的PC上安裝各種新軟件的步驟，簡化為只需安裝VMware播放器。無需安裝PLCcore開發環境和相應的工程文件，從而為新用戶避免了許多可能的彎路。您可以簡單地通過復制虛擬機來備份。一旦丟失數據，您只需使用備份的虛擬機。

概念圖

我們設計了不同的開發工具套件，為您即刻開發產品提供幫助。該產品的組成，我們提供什么樣的開發套件，PLCcore與ECUcore產品之間的關聯等信息被下圖描述。

模塊以外 - 客戶服務

如果您的訂貨量為幾百塊，SYSTEC可以為您提供定制配置，比如移除不必要的元件以及更改存儲密度，從而更好的滿足您對成本和技術的需求。

開發啟動套件中包含的載板也是您開發PLCcore目標硬件的設計參考。載板原理圖包含在套件中。在不泄密協議（NDA）條件下，我們還可以提供比如像Bills of Material之類的設計資料。

除了商業成品單片機(SBC)模塊，SYSTEC還為您提供其他設計服務：

• 為您的終端應用設計和制造定制載板
• 開發和生產“平板”設計。即將PLCcore電路設計在一塊PCB電路板上，而不是載板、成品PLCcore模塊兩塊PCB板。
• 定義、實現和集成附加軟件組件，比如設備或I/O驅動，操作系統移植或通信層軟件組件移植。

為了您在自己的嵌入式硬件開發中，可以不受限制的使用。針對大批量的訂單，我們可以討論一次性、免設計許可版稅（royalty-free design license）的買斷SYSTEC單片機(SBC)電路（我們將會以原理圖和Bill of Material 的形式提供給您）。