本书读者可能都知道何为Programmable Logic Controller （可编程逻辑控制器，以下简称PLC）。传统的PLC是类似于下图的东西。主要应用于工厂自动化领域的顺序控制和自动控制中的主控程序方面。
如图所示，外观较为复杂的装置内部由中央处理器、内存、电源和输入/输出、继电器等组成。
TinyPLC是只对上图中的中央处理器、内存、I/O（输入/输出）部位以半导体形式独立编程的产品，和其它PLC一样，利用梯形图进行编程。
也就是说，TinyPLC是一种在以往PLC产品中只对其核心模块部位进行编程的“半导体型”产品。
半导体型PLC的优点？
曾经利用PLC制作控制板的人可能都知道其不方便、费用高等缺点。这些缺点主要表现在作为小型机器，不便于反复生产等，这一点得到了大家的普遍认同。
需要利用无数根线进行一个一个排线后，在小型箱体里面安装。每当重复这些作业时自然而然地想起有没有更好的办法将这些程序归纳在一张PCB中去。
因此，在很多情况下采用了转换成“单片机（MCU）”等方式，但“单片机”中使用的语言和开发环境等因素，对于PLC用户来说是个很大的负担。另外，在现场发生问题时维修也成了问题。
TinyPLC是“半导体型PLC”，就像“单片机”一样，可安装在PCB使用的产品中。不仅照常使用PLC所用的“梯形图”编程方式，而且还能与PC和RS232连接，简单地进行下载和监控。
TinyPLC可以说是同时具备PLC和“单片机”二者优点的产品。
何为梯形图？
梯形图是电路图的另一种表示方式。以下所示的是对电机进行开/关控制的电路图。
将此电路图用梯形图表示，如下图所示。
在通常情况下，绘制电路图时，在图纸上随意安排电器部件和排线方式。
但在梯形图中要遵守几项原则。第一，两端画垂直电源线。
第二，就像写字一样从左到右，从上到下画回路。
第三，在电器部件或装置的符号上方添加名称。即如上所示梯形图中的START、STOP等名称。
添加名称时也有几个方面的规则。比如，内部继电器就像M0方式一样由英文字母M和数字（M的继电器编号）组成。
第四，建议使用根据其作用而规定的符号。如下所示，A接点和B接点使用的符号是不一样的。
A接点 B接点
（按住时变成ON） （按住时变成OFF）
根据PLC的厂商不同，梯形图的外观也会有所不同，但整体外观非常相似。在 TinyPLC中输入上面的梯形图，转换成如下图所示的状态。
假设在P1接口中连接电机时的示意图。
本产品同时具备了以往PLC和“MCU（单片机）”二者的优点。
与以往PLC相似的是：
1、主要使用语言为梯形图。
2、可用电缆线连接PC和RS232，进行下载和监控。
3、在内存中可持续下载新的程序。
4、当断开RS232下载线路时，可立即复位到适应现场的运行模式（RUNMODE）。
与MCU（单片机）相似的是：
1、可安装在PCB（印刷电路板）中。
2、与PLC相比，价格相对低廉。
3、适合批量生产。
4、可缩小最终产品的大小（与以往PLC产品相比）。
I/O的差别
TinyPLC的核心模块和普通PLC的最大差别在于I/O的连接方式。
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在TinyPLC的核心模块中只对5V级别的信号进行输入和输出。开关或LED等元素可直接连接。 |
在TinyPLC核心模块的I/O中安装像继电器之类的追加电路时可构成与以往PLC一样使用高电压的I/O。
在核心模块的I/O中并接追加电路
能够执行以往PLC的大部分任务，因此与PLC的应用范围相同。但是，最大I/O接点数的范围在128点以内，不适用于极其复杂的机器（仓库控制、发电机控制等需要1000点以上的I/O点）。
因为与以往的PLC相比价格低廉、体积小巧，可应用于更小单位的控制设备中。
比如，在工厂中央放置PC，在各个地方安装TinyPLC后，利用RS485通讯，可广泛应用于进行数据采集以及信息分析系统等领域中。
可应用于批量生产的专用机的设计中。利用PCB，在最大程度上减少连线数，可控制最终产品的大小，便于使用。
广泛应用于控压机、产量显示仪、温控仪、输送机控制、废水处理机、各种专用机器的控制箱、数据采集及处理机、包装机控制等领域。
关于TPC9X系列
PLC的原有功能只限于顺序控制或自动控制范围，在过去只起到替代继电器控制板的作用，但最近除了梯形图以外，对各种通讯、液晶显示、数据输入、模拟处理等相关功能的市场需求在不断增加。
在推广TinyPLC初期主要精力放在将原有的PLC改成更加小巧的“半导体型PLC”上，但TPC9X系列不仅小巧，而且现在已经达到能够顺利处理通讯和模拟处理、液晶显示处理等功能的水平。
当然，有相当一部分与以往TPC3X的外观有类似或相同的部分，但这并不是对原有的 TPC3X进行复制，而是从基础部分开始重新设计的，是克服原有产品缺点的产品。
最重要的是，将重点放在通讯处理的畅通上，对通讯中梯形图的执行不构成任何影响。
在TPC3X系列中根据通讯量的变化，发生了影响梯形图时间的现象。还有在通讯量较大时，出现部分遗漏现象。但TPC9X系列中无此类现象。
另外，可支持大部分HMI软件或TOUCH产品系列，支持协议的MODBUS RTU，使与其它公司产品的通讯得以畅通。
还有，内置了只有在高价PLC中才能见到的实数演算功能。TPC9X系列可进行32位实数处理功能外，还可使用包括四则运算在内的SIN、COS、LOG等数学函数，适合于需要复杂计算的应用范围中。
另外，可支持最大16通道A/D输入和12通道PWM功能。PWM输出可同时用作D/A转换器，提升了模拟信号处理的相关功能。
支持TPC9X系列的软件TPCworks可在我公司网站www.comfile.com.cn免费下载。
TPC9X系列产品在很多方面对TPC3X系列的功能进行了升级。因此，TPC9X系列不支持在以往TPC3X中编程的梯形图程序。
为了将在TPC3X环境中编写的梯形图用于TPC9X系列，必须在原有参数上进行相当部分的修改。
第一个发生变化的部分是在原有TPC3X环境中使用继电器的表示方式，在TPC9X中变为更加简便的方式。
原有方式就像P1：3一样，中间插入两点（：），对此很多用户表示不便。因此，在 TPC9X系列中去除了两点，直接以P19的方式表示继电器。
第二，在TPC3X系列中，使用DF、DFN命令（微分命令）时必须输入M继电器，但在TPC9X系列中没有必要。修改并完善了DF、DFN指令，在无需额外继电器的情况下即可正常运作。
第三、应用命令中对保存数据的顺序进行了修改。原有TPC3X的方式为先保存HIGH GYTE，后保存LOW BYTE，但在TPC9X系列中更改为先保存LOW BYTE的方式。
还修改了LCD和7 程序段、键区方式和指令。
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TPC3X虽然采用RS232方式，I/O接口无使用限制，但这种方式对梯形图施加较大负荷，造成放慢扫描速度的结果。
在TPC9X中采用了12C方式，必须使用规定的接口（SCL、SDA接口）。因使用内置在主芯片中的硬盘，对梯形图并不造成影响。 |
除此之外，还有多项细小修改。比起利用原有功能，不如一开始就用新的输入方式，这样好像更加有效。
对于原有TPC3X用户来说这些修改可能不太适应，但为了克服以往产品中存在的问题，这是迫不得已的一步，对这一点希望您能理解。
在我们COMFILE TECHNOLOGY（株）生产的产品中还有一种Embedde Computer产品的“CUBLOC”产品系列。此产品系列虽然可同时使用BASIC语言和梯形图，但实际上主语言为BASIC语言。
TinyPLC只能以梯形图方式来编程，因此对BASIC语言没有经验的原有PLC用户来说更容易接触TinyPLC产品。
TPC9X支持1mS最小单位的高速转换时间，还支持多样梯形图特殊功能的指令，可在梯形图中使用实数演算、LCD显示等功能。以下是TinyPLC和CUBLOC对比。
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TinyPLC |
CUBLOC |
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转换时间 |
从1mS起（根据梯形图容量的变化而变化） |
10mS固定转换时间，或根据梯形图的变化而变化 |
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扫描中的继电范围 |
TPC91A为2.5KB
TPC93A为4.5KB |
在CB280时1KB
在CB290时4KB |
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Logic中的实数演算 |
可以 |
不可以 |
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L0gic中的显示 |
可以 |
不可以 |
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梯形图中的通讯 |
可以 |
不可以 |
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使用语言 |
只使用梯形图 |
BASIC和梯形图 |
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备注 |
对核心模块的系统支持方面梯形图方式单独使用率为100% |
对核心模块的系统支持方面，采用BASIC和梯形图共享的方式 |
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产品 |
TPC91A、TPC93A |
CB220、CB280、CB290等 |
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指令数量 |
80个左右 |
200个左右 |
我们要选择什么样的产品？
假设我们要生产同样的产品，根据您的经验程度，可选择CUBLOC或TinyPLC中的其中一款。
如果对BASIC有经验（VISUAL BASIC或PICBASIC），那么建议选择CUBLOC。CUBLOC就是以BASIC语言为中心而运行的控制器。
如果，对PLC经验丰富的用户，那么TinyPLC会更加方便。因为TinyPLC是以梯形图为中心而运行的控制器。
虽然两种产品使用的硬件环境类似，但CUBLOC将重点放在处理BASIC语言上面，而TinyPLC将重点放在处理梯形图方面的产品。
上图是表示系统资源利用状态的示意图。在CUBLOC中系统资源的70%用于BASIC，因此对于BASIC语言来说，梯形图只起到补助性的作用。
在TinyPLC中系统资源的100%用于梯形图，因此I/O接口和ADC、PWM等在梯形图中可加以控制。
一般情况下，用BASIC语言可方便处理通讯、图表、用户界面等复杂业务，而梯形图可方便应用于顺序控制、逻辑控制等方面。
对于在全国范围内开发产品的企业来说，最头疼的问题可能就是售后服务问题。从一开始生产完美的产品那就没什么问题，但这在现实中是不可能的事情。因此，在现场发现问题后，为了给客户下载能够解决问题的更新程序，经常出差是不可避免的。
但是，为了更新或定期检查而长途出差时，人力成本和浪费的时间也是个不小的数目。为了解决这些问题而开发的方法就是“通过因特网下载、监控”。
最近，随着因特网的发展，几乎家家户户都安装了DSL因特网调制解调器。在这方面支出费用比以往固定I/P支出的费用明显降低，反而速度更加满足用户的需求。
充分利用这些环境有多好？在这样的想法基础上研究出的产品就是，在TinyPLC中也能通过连接因特网实现远程下载的工具。从市面购买MAXPORT后与TinyPLC专用下载RS232接口连接，并连接因特网LAN电缆后，可从北京到广州之间从容实现梯形图程序的远程下载。
不仅如此，实时监控特定梯形图状态的同时可随时确认机器的运行状态，也可收集数据。当然，为收集数据或确认运行状态的软件目前并不包含在TinyPLC产品系列中，但为了解决上述问题，至少以最少的费用来构建硬件环境是极其可能的。
