STMicroelectronics STEVAL-PLC001V1工业PLC评估板针对紧凑型可编程逻辑控制器 (PLC) 应用。该板设有功能强大的人机界面 (HMI)。PCB上安装有3.5" TFT触摸屏，简化了与工具的交互。该板采用电流隔离PLC控制单元，具有强大的数字输入、数字输出模块、扩展连接选项和接口。

数据手册：*附件：STMicroelectronics STEVAL-PLC001V1工业PLC评估板数据手册.pdf

特性

• 用于备用5V电源的USB连接器（仅用于显示器供电和MCU编程/调试）
• 隔离式USART端口连接器
• SWD连接器，用于调试和编程
• 状态LED，用于输入、输出和各种故障条件
• 调试LED
• 复位按钮
• 防止浪涌、EMI和输入反向电压连接
• EMC焊盘和四层路由
• 板载RAM和串行闪存 (ROM)
• 用于RTC、USB（需安装一个或多个额外元件）
• 旨在符合IEC工业标准要求
• RoHS指令

框图

STEVAL-PLC001V1工业PLC评估板技术详解

一、产品概述

STEVAL-PLC001V1是意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款面向工厂自动化领域的紧凑型可编程逻辑控制器(PLC)评估板，集成了强大的人机界面(HMI)功能。该评估板采用3.5英寸TFT触摸屏，便于用户与工具进行交互，是一款12输入+12输出的PLC GUI解决方案。

二、核心硬件架构

2.1 主控单元

• ‌STM32F746ZGT7微控制器‌：高性能ARM® Cortex®-M7 CPU，带FPU、Chrom-ART加速器，主频达216MHz
• ‌存储配置‌：
  • 1MB Flash存储器
  • 128Mb SDRAM（166MHz）
  • 额外的串行Flash(ROM)

2.2 工业输入模块

‌12路工业级数字输入‌由以下IC组成：

• ‌CLT01-38SQ7‌：八通道高速数字输入电流限制器，带6.25MHz SPI接口和菊花链功能
• ‌CLT03-2Q3‌（2个）：双通道自供电数字输入电流限制器
  • 支持高边和低边兼容的独立通道
  • 可从所连接的外部传感器获取电源
  • 工作电压范围达60V，适用于故障安全应用

2.3 工业输出模块

‌12路工业级输出‌阵列包括：

• ‌ISO8200AQ‌：八通道隔离高边智能功率固态继电器
  • 提供菊花链SPI接口
  • 集成4kV隔离，实现逻辑侧与功率侧的电气隔离
  • 成本效益高（无需光耦）
• ‌IPS4260L‌：四通道低边智能功率开关

三、关键技术特性

3.1 电源管理

• ‌主供电电压‌：18-32V（额定24V）
• ‌备用供电‌：USB连接器可提供5V备用电源（仅用于显示供电和MCU编程/调试）
• ‌保护机制‌：
  • 浪涌保护
  • EMI保护
  • 输入反极性连接保护
• P沟道MOSFET提供反极性保护

3.2 显示系统

• ‌3.5英寸TFT显示屏‌，支持多点触控
• 通过专用并行数字RGB端口和I²C线路连接
• STLD40DPUR背光LED驱动器，具有可控强度

3.3 连接接口

• ‌Morpho连接器‌：用于扩展连接选项，兼容STM32 Nucleo扩展板
• ‌螺丝连接器‌：用于更安全的电源供电和工业IO连接
• ‌隔离USART端口连接器‌
• ‌SWD连接器‌：用于调试和编程

四、系统架构分析

4.1 功能框图

评估板采用对称布局的工业数字输入输出模块，形成12+12 PLC架构：

• 左下方螺丝连接器为板卡供电
• 右下方螺丝连接器为现场侧设备供电

4.2 通信接口

• ‌SPI接口‌：用于连接多个IC，支持菊花链拓扑
• ‌I2C接口‌：用于显示控制
• ‌USB接口‌：支持OTG功能

五、应用开发支持

5.1 软件生态

• ‌STSW-PLC001‌：配套固件包，可从www.st.com免费获取
• ‌TouchGFX‌：图形引擎，为工业IO管理提供灵活性

5.2 开发工具链

• 支持标准STM32开发环境
• 完整的示例代码和梯形逻辑演示项目
• 丰富的诊断和保护功能示例

六、技术优势总结

1. ‌集成度高‌：将PLC控制单元与HMI完美结合
2. ‌安全可靠‌：符合IEC工业标准要求，提供多重保护
3. ‌扩展性强‌：通过Morpho连接器支持多种扩展板
4. ‌诊断完善‌：各IC均提供嵌入式诊断功能
5. ‌灵活配置‌：支持不同输入模式（高边/低边）

七、适用场景

• 工厂自动化系统
• 工业控制系统
• PLC教学与培训
• 工业物联网(IIoT)应用