松下PLC拆解：与国产PLC有何不同？

PLC在工业控制自动化中有着广泛的应用，那你是否想过？工业控制现场为何要用PLC？我们平时接触的基于单片机的嵌入式系统不香吗？

事实上，PLC就是一种嵌入式系统产品，但是与一般嵌入式系统不同的是什么呢？本期将通过拆解一个松下的PLC来寻找答案。如下图所示，这是我花了几百大洋在某鱼上淘回来的，从型号来看，是松下FP-X系列 C60R规格，属于继电器输出型PLC，输入有32点，继电器输出28点，支持100～240V交流电供电。

拆解

拆解完如下图所示，PLC的内部硬件结构非常清晰，从左到右分别是主控板、IO口板以及电源板。

• 主控板

主控芯片为NEC的32位微控制器（UPD70F3107AG），旁边则是赛普拉斯的SARM（CY62147EV30LL）以及SST的Flash，微控制器、运存、存储这3者组成了最基本的嵌入式计算机系统。

功能上，4个黄色旋钮电位器，生锈的USB通信接口采用芯科科技的USB转串口驱动芯片（CP2102），这在很多MCU开发板上都有；旁边是ADI的高速、双通道RS232接口（ADM3202），对应的是发霉的RS232接口，鬼知道这个PLC曾经经历了什么，从这我们也可以看出为什么PLC对可靠性要求极高，它的工作环境实在恶劣了。

还有一些剩下的芯片都被德州仪器包场了：

德州仪器三态输出的 8 位移位寄存器（SN74LV595A）；

德州仪器三态输出的 8 通道缓冲器（SN74LV541A）；

德州仪器的16位施密特反相器（SN74LV14A）；

德州仪器的差分收发器（SN65LBC176A）；

德州仪器的TTL 兼容型 CMOS 输入的 4 通道、2 输入与门（SN74HCT08）。

• IO口板

IO口板主要是输入输出的电路，IO口板上面一排是输入端子，下面这一排是输出端子。在输入端使用了光耦隔离，在背面一排，8个器件都是NEC的光耦（PS2805-4），因为使用光耦会影响到信号触发时间，所以采用了TI的施密特触发器进行整形和波形翻转，增加驱动能力。

在输出端的话使用的是继电器驱动，继电器是松下自家的电磁继电器产品（PA1a-24V APA3312），总共28个，对应28点输出。旁边有两颗用于电压检测、系统复位的IC（MITSUBISHI M51957B），剩下的是电源芯片，一颗罗姆半导体降压转换器（BD9701FP），一颗德州仪器的LDO（LMS8117AMP-3.3）。

看完主控制板和IO口板，最大的感受是，德州仪器的器件真多，从这里我们也能看出TI在这方面的优势。

• 电源板

剩下的是一个100~240VAC输入，24输出的电源模块，就不继续拆解了。

所以整个松下PLC的BOM如下：

小结

拆解完松下的这个PLC，同时我也对比了之前拆解的国产PLC（国产PLC拆解），你猜有什么不同？

事实上无论是硬件还是结构，出奇的相似。硬件上两者基本都是国外半导体厂商的器件，结构上都是3部分组成：主控板、IO口板、电源板。非要追究不同的话可能是软实力方面，比如所用的软件易用性。正如我一开始提到的，PLC也有自己的生态，尤其是全球一些知名的PLC的厂家，比如西门子、三菱、松下等等，已经做好了PLC硬件和软件的功能，也优化好了像EMC这些客户头痛的问题，并且PLC的编程语言相对简单，甚至还有模块化的编程语言，这样提供给PLC工程师使用，降低了从0到1的难度。更何况，PLC配有多种开关量、模拟量等输入输出以及通信扩展模块，方便灵活扩展适应各种工业环境和应用，这也是与一般定制化的嵌入式系统所不同，你get到了吗？

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