STMicroelectronics STEVAL-PLC001V1工業PLC評估板針對緊湊型可編程邏輯控制器 (PLC) 應用。該板設有功能強大的人機界面 (HMI)。PCB上安裝有3.5" TFT觸摸屏，簡化了與工具的交互。該板采用電流隔離PLC控制單元，具有強大的數字輸入、數字輸出模塊、擴展連接選項和接口。

數據手冊：*附件：STMicroelectronics STEVAL-PLC001V1工業PLC評估板數據手冊.pdf

特性

• 用于備用5V電源的USB連接器（僅用于顯示器供電和MCU編程/調試）
• 隔離式USART端口連接器
• SWD連接器，用于調試和編程
• 狀態LED，用于輸入、輸出和各種故障條件
• 調試LED
• 復位按鈕
• 防止浪涌、EMI和輸入反向電壓連接
• EMC焊盤和四層路由
• 板載RAM和串行閃存 (ROM)
• 用于RTC、USB（需安裝一個或多個額外元件）
• 旨在符合IEC工業標準要求
• RoHS指令

框圖

STEVAL-PLC001V1工業PLC評估板技術詳解

一、產品概述

STEVAL-PLC001V1是意法半導體(STMicroelectronics)推出的一款面向工廠自動化領域的緊湊型可編程邏輯控制器(PLC)評估板，集成了強大的人機界面(HMI)功能。該評估板采用3.5英寸TFT觸摸屏，便于用戶與工具進行交互，是一款12輸入+12輸出的PLC GUI解決方案。

二、核心硬件架構

2.1 主控單元

• ?STM32F746ZGT7微控制器?：高性能ARM? Cortex?-M7 CPU，帶FPU、Chrom-ART加速器，主頻達216MHz
• ?存儲配置?：
  • 1MB Flash存儲器
  • 128Mb SDRAM（166MHz）
  • 額外的串行Flash(ROM)

2.2 工業輸入模塊

?12路工業級數字輸入?由以下IC組成：

• ?CLT01-38SQ7?：八通道高速數字輸入電流限制器，帶6.25MHz SPI接口和菊花鏈功能
• ?CLT03-2Q3?（2個）：雙通道自供電數字輸入電流限制器
  • 支持高邊和低邊兼容的獨立通道
  • 可從所連接的外部傳感器獲取電源
  • 工作電壓范圍達60V，適用于故障安全應用

2.3 工業輸出模塊

?12路工業級輸出?陣列包括：

• ?ISO8200AQ?：八通道隔離高邊智能功率固態繼電器
  • 提供菊花鏈SPI接口
  • 集成4kV隔離，實現邏輯側與功率側的電氣隔離
  • 成本效益高（無需光耦）
• ?IPS4260L?：四通道低邊智能功率開關

三、關鍵技術特性

3.1 電源管理

• ?主供電電壓?：18-32V（額定24V）
• ?備用供電?：USB連接器可提供5V備用電源（僅用于顯示供電和MCU編程/調試）
• ?保護機制?：
  • 浪涌保護
  • EMI保護
  • 輸入反極性連接保護
• P溝道MOSFET提供反極性保護

3.2 顯示系統

• ?3.5英寸TFT顯示屏?，支持多點觸控
• 通過專用并行數字RGB端口和I2C線路連接
• STLD40DPUR背光LED驅動器，具有可控強度

3.3 連接接口

• ?Morpho連接器?：用于擴展連接選項，兼容STM32 Nucleo擴展板
• ?螺絲連接器?：用于更安全的電源供電和工業IO連接
• ?隔離USART端口連接器?
• ?SWD連接器?：用于調試和編程

四、系統架構分析

4.1 功能框圖

評估板采用對稱布局的工業數字輸入輸出模塊，形成12+12 PLC架構：

• 左下方螺絲連接器為板卡供電
• 右下方螺絲連接器為現場側設備供電

4.2 通信接口

• ?SPI接口?：用于連接多個IC，支持菊花鏈拓撲
• ?I2C接口?：用于顯示控制
• ?USB接口?：支持OTG功能

五、應用開發支持

5.1 軟件生態

• ?STSW-PLC001?：配套固件包，可從www.st.com免費獲取
• ?TouchGFX?：圖形引擎，為工業IO管理提供靈活性

5.2 開發工具鏈

• 支持標準STM32開發環境
• 完整的示例代碼和梯形邏輯演示項目
• 豐富的診斷和保護功能示例

六、技術優勢總結

1. ?集成度高?：將PLC控制單元與HMI完美結合
2. ?安全可靠?：符合IEC工業標準要求，提供多重保護
3. ?擴展性強?：通過Morpho連接器支持多種擴展板
4. ?診斷完善?：各IC均提供嵌入式診斷功能
5. ?靈活配置?：支持不同輸入模式（高邊/低邊）

七、適用場景

• 工廠自動化系統
• 工業控制系統
• PLC教學與培訓
• 工業物聯網(IIoT)應用