用 51 做了个 PLC：X、Y、高速计数输入、高速输出、Modbus等直接用，超低学习成本

青穗***

大家好，我是一名嵌入式开发者。一直觉得工业 PLC 价格高、定制难，于是决定用 51 单片机从零做一个小型 PLC。现在已经实现了DI、DO、AI、AO、高速计数输入、Modbus RTU 通信、辅助继电器、通用数据寄存器、16位通用加计数器、32位通用加减计数器、1ms定时器、10ms定时器、100ms定时器、1s定时器、1min定时器，这个帖子将逐步介绍，项目在proteus上的STC15W4K32S4上实现，若有需要可提供实板原理图，进行定制专用的MCU-PLC。

青穗***

本项目是一个已建立好的KEIL工程，下载后直接打开即可。

直接在app_plc文件夹编写自己的代码就好了，
图片中的程序代码是在Y103输出500Hz，占空比50%的PWM波形
高速计数输入计250时，即250/500为0.5s，
在仿真中，将Y103连接到了X0，Y0接了一个LED灯，可以看到LED闪烁。

青穗***

这里放上proteus的仿真（需要8.15版本）、工程（内含设计说明书）。

青穗***

通用输入/通用输出操作。
X为输入，Y为输出。
读取输入，直接写名称即可。

IF (X0)
{
    ……
}
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将输出置为0的三种写法：

RST(Y0);
Y0=0;
MOV(0,Y0);
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将输出置为1的三种写法：

SET(Y0);
Y0=1;
MOV(1,Y0);
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将输入短路至输出的两种写法：

Y0=X0;
MOV(X0,Y0);
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青穗***

定时器。

所有的定时器，都是倒计时定时器，将从设置的值开始倒计时，若计数值达到0，运行状态T_STA_RUN，将转变为计时到达状态T_STA_OK。

定时器有4种状态、5种使用方法。
4种状态分别是：停止（T_STA_STOP）、运行（T_STA_RUN）、暂停（T_STA_PAUSE）、计时到达（T_STA_OK）。
5种使用方法分别是TON、TPAUSE、TRST、TGetSta、TGetVal，用以下例子加以说明。

//若T0定时10ms时间到，则输出Y0。
IF (TON(T0,10)==T_STA_OK)
{
    SET(Y0);
} ELSE {
    RST(Y0);
}
//时间未到时，若X0输入，则暂停定时器，若X1输入，则重置定时器
IF (TGetSta(T0)!=T_STA_OK)
{
    IF (X0) TPAUSE(T0);
    IF (X1) TRST(T0);
}
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//将计数值导出到D0

D0 = TGetVal(T0);
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注意，定时器定时值的单位为对应时基：如1ms定时器T0，TON(T0,10)表示定时10ms；100ms定时器T100，TON(T100,5)表示定时500ms，以此类推。

青穗***

计数器
计数器有3种状态，分别是停止（C_STA_STOP）、运行（C_STA_RUN）、计数到达（C_STA_OK）。
16位通用加计数器有2种方法。
第1种方法，加计数：CTU(要使用的计数器,信号源,计数目标值)。
例如使用计数器C0对X0的上升沿，进行加计数，到达10次时，Y0输出1s后重新开始计数。

IF (CTU(C0,X0,10)==C_STA_OK)  //若计数器C0，捕捉到X0上升沿10次
{
    TON(T50,100);  //启动1s定时器
    SET(Y0);  //输出Y0
} ELSE {
    RST(Y0);  //清除Y0
}
IF (TGetSta(T50)==T_STA_OK)  //若1s时间到
{
    RST(Y0);  //清除Y0
    TRST(T50);  //重置定时器
    C16RST(C0);  //重置计数器
}
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第2种方法，减计数：CTD(要使用的计数器,信号源,计数目标值)。
例如使用计数器C1对X1的下降沿，进行减计数，到达10次时，Y1输出2s后重新开始计数。

IF (CTD(C1,NOT(X1),10)==C_STA_OK)  //若计数器C1，捕捉到X0下降沿10次
{
    TON(T50,200);  //启动2s定时器
    SET(Y1);  //输出Y1
} ELSE {
    RST(Y1);  //清除Y1
}
IF (TGetSta(T50)==T_STA_OK)  //若计时时间到
{
    RST(Y1);  //清除Y1
    TRST(T50);  //重置定时器
    C16RST(C1);  //重置计数器
}
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32位通用计数器有1种方法。CTUD(计数器,加计数信号源,减计数信号源,计数目标值)。
例如使用计数器C200，X0作为加计数信号源，X1作为减计数信号源，当数值到达200时，Y0输出2s，然后重新计数。
由于32位通用计数器在计数完成后，仍会受到加减操作的影响，导致状态变更，因此引入辅助继电器，避免Y0的输出波动。

IF (M0==0)  //若M0为0
{
    IF (CTUD(C200,X0,X1,200)==C_STA_OK)  //若计数器C200，在X0和X1的计数信号下，达到200次
    {
        TON(T50,200);  //启动2s定时器
        SET(Y0);  //输出Y0
        SET(M0);  //置位M0
    } ELSE {
        RST(Y0);  //清除Y0
    }
}
IF (TGetSta(T50)==T_STA_OK)  //若定时时间到
{
    RST(Y0);  //清除Y0
    C32RST(C200);  //重置计数器
    RST(M0);  //清除M0
    TRST(T50);  //重置定时器
}
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Yan***

佩服版主！

我先慢慢看懂，打算好好跟您学习这个技能！

wangxi***

不错，加上EtherCAT、Profinet、ModbusTCP吧

jw***

请问能控制几轴？

青穗***

jw*** 发表于 2026-3-3 15:55
请问能控制几轴？

可以做4轴控制，目前这个基础免费版项目是建立在proteus仿真上面的。要落地电路板，需要有客户定制