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一、嵌入式PLC概念WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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嵌入式PLC是指在特定的控制装置中实现PLC（Programable Logic Controller）编程语言的解释、执行，使特定装置在自身专用功能基础上具有PLC的基本功能。WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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PLC编程语言（又称梯形图语言）是一种面向工厂自动化工人师傅的语言，具有简洁、直观，面向工艺流程等许多优点。PLC编程语言的出现使控制装置中的硬件管和面向控制流程分离，PLC制造商专注于硬件及硬件管理，工厂自动化人员借助梯形图语言作二次开发，使同一种PLC适用于不同的控制系统中，形成了可编程逻辑控制器（PLC）这种概念级产品。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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但控制产品的设计已发展到一个追求个性化、差异化设计的阶段。常规PLC无法进入的市场，面临更多的是个性化、差异化的压力，如成本控制、特殊功能等。出现了工控机（IPC）、单片机嵌入板与更贴近个性化需求的控制产品。IPC在互连、表达、算法等方面优势明显，单片机系统在成本控制上更加灵活。IPC由于加载了操作系统（如NT）其实时性、稳定性难以满足连续控制的苛刻要求。更适合于监控，低层通常用PLC；单片机系统将硬件管理和用户工艺流程控制混在一起，制约了它的标准化，并最终失去成本竞争优势。WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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嵌入式PLC正是面向IPC和单片机系统开发的，它保留了PLC（借助梯形图语言）硬件管理和工艺控制分离的优势，结合IPC和单片机提供的更个性化、差异化的设计方法，形成一种新的控制器设计理念。当我们在IPC中嵌入PLC的功能时，我们称之为基于PC Base的嵌入式PLC，当我们在单片机中嵌入PLC功能时，我们称它为基于All ON One的嵌入式PLC（片级嵌入PLC）。来特别说明时，嵌入式PLC指片级嵌入式PLC，以下描述以科威公司EASY V1.00嵌入式PLC为例。WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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二、嵌入式PLC软件架构WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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1、总体结构W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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EASY V1.00嵌入式PLC是一种实时性很强的操作系统软件，总体结构包括三个层面。WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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①嵌入式PLC内核 它完成实时任务调度，梯形图语言解释、执行、通讯等基本功能，并提供二次开发驱动接口；W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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②二次开发程序 通过内核提供的外挂任务，使用内核开发各种面向具体对象个性化差异化的驱动程序；plcjs.技.术_网
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③终端应用程序 指面向工艺流程控制的梯形图语言编程 WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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EASY V1.00总体结构P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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对于二次开发人员开发面向个性化对象的驱动程序，必须了解嵌入式PLC内核结构，尤其是驱动接口设计方法，下面分块介绍内核的各块功能。WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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2、实时OSWW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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面向小型单片机，一般的实时操作系统无法加载，OS/Ⅱ 占用了过多的资源，EASY V1.00内核根据任务的类别、实时要求、定制了一款专用实时OS，它无文件系统和内存管理两部分。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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①硬实时状态下的抢占式并发任务管理WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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EASY V1.00内核提供2.5ms基准时基，它作为一种不可剥夺的任务循环执行用于各类任务的监控管理。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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对于工控应用中的异步事件采用并发式任务管理，通过各类中断抢占任务的挂起、执行，每类异步任务执行前，在2.5ms任务中注册，执行后注销，通过2.5ms时基监控并发任务的流量及阻塞状况并报字到上一级任务调度。WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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在EASY V1.00中，存在以下异步任务：WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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＊通信数据链络层的字节流W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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＊梯形图语言中的定时器WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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＊二次开发驱动程序中的实时异步任务W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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并发任务管理是EASY V1.00中最低层的任务管理，达到ms级实时效果，单位时间内（1ms）占用CPU机时峰值为WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
plcjs.技.术_网
plcjs.技.术_网
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RWWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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T并＝∑NitiWWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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I=0WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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Ni-1ms内任务的最大执行次数，ti-i任务的一次执行最大时间。plcjs.技.术_网
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任务类别WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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不可剥夺任务WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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通信节流任务WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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梯形图定时器P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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驱动并发任务WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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2.5ms时基WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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串口0WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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串口1WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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CAN——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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plcjs.技.术_网
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执行次数（N1）WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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1WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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1plcjs.技.术_网
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1WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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1WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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1WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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NDWWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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执行时间（T）WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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10us+ΔTWWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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25msWWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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25msWWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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50msWWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
40msWWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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tDWWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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EASY V1.00并发任务实时数据WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
R
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T并＝10ms+25ms+25ms+50Hs+40Hs+ΔT+∑NjtjWWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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j=3W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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＝150ms+ΔT+∑NjtjWWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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j=3P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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其中ΔT为驱动异步任务管理时，在2.5ms时基中占用的时间 WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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RWW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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∑Njtj为驱动异步事件任务占用的时间。P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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j=3WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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RWW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
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系统阻塞条件为ΔT+∑Njtj>1000Hs-150Hs=750msWW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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j=3WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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②软实时状态下的时间片级间任务调度WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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PLC梯形图语言以“扫描周期”方式逐条指令解释执行的，2.5ms时基监控最大扫描时间，在规定扫描时间内完成各项任务。WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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将执行一条梯形图指令及相关任务定义为一个时间片，所有时间片总和为“扫描周期”。W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
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EASY V1.00一个时间片调度的任务如下：WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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＊执行一条梯形图语句WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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＊查询通信报文状态及报文拆装WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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＊查询梯形图函数调用及运行调用函数WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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＊查询用户软实时任务及执行用户任务（用户软中断）WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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时间片轮间占用CPU机时峰值为WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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4WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
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T片＝∑MRTKWWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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k＝1WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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k为4个软实时任务，mk为每个软实时任务的子任务数，Tr为每个软实时任务的执行时间。WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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任务类别WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
梯形图WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
通讯WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
函数调用WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
用户软中断WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
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P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
任务个数——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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1WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
3WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
1WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
m4WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
任务时间WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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1-20msWWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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1-10msWWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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1-5msWWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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t4WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
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T片＝3－45ms+t4WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
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t4为用户软中断任务占用时间和。WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
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“扫描周期”指解释、执行所有梯形图指令并执行扫描结束处理所占用的时间，由于这期间有并发任务产生，“扫描周期”应包括并发任务占用时间。WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
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