1 硬件手册
本章介绍产品概述、包装清单、外观、按键、指示灯和接口等。
1.1 产品概述
ED-PLC2010是一款基于CODESYS的可编程控制器, 根据不同的应用场景和用户需求，可选择不同规格的RAM和eMMC的可编程逻辑系统。
- RAM可选规格包含1GB、2GB、4GB和8GB。
- eMMC可选规格包含8GB、16GB和32GB。
注意
由于产品的CODESYS授权默认存储在镜像中，不建议用户自行对eMMC进行烧录，重新烧录后会导致CODESYS授权丢失，影响使用。
ED-PLC2010提供HDMI、USB、Ethernet、RS232和RS485等常用的接口，且支持通过Wi-Fi、以太网和4G接入网络（选配）；集成超级电容备份电源、 RTC、Watch Dog、EEPROM和加密芯片，提升了产品的易用性和可靠性，主要应用于工业控制领域。
ED-PLC2010支持扩展DI、DO、AI和AO等不同类型的I/O模块，最多可扩展32个I/O模块；集成CODESYS Control runtime System，支持IEC 61131-3编程标准和EtherCAT/Modbus TCP总线。用户可根据实际需要选配TargetVisu、WebVisu、Softmotion、CNC+Robotics、EtherCATMaster、Modbus TCP Master和OPC UA Server等不同功能的授权。
1.2 CODESYS软件介绍
CODESYS是一款功能强大的工业自动化编程软件，它是一个开放式的控制编程平台，主要用于可编程逻辑控制器(PLC)、工业 (IPC)等设备的编程和控制。其全称为 “Controller Development System”，在工业自动化领域被广泛应用，能够实现逻辑控制、运动控制、数据处理等多种复杂的工业控制任务。
CODESYS 功能特点简介：
- CODESYS 支持多种编程语言，如国际电工委员会（IEC）61131 - 3 标准定义的五种编程语言，包括梯形图（LD）、功能块图（FBD）、指令表（IL）、结构化文本（ST）和顺序功能图（SFC）。
- CODESYS 具有良好的跨平台特性，它可以在多种操作系统上运行，如 Windows、Linux 等。这种跨平台的优势使得用户可以根据实际需求选择合适的操作系统环境进行开发。
- 提供了丰富的函数库和功能块库。这些库涵盖了各种工业控制领域的功能，如数学运算、通信协议处理、运动控制算法等。用户可以直接调用这些库中的函数和功能块，大大缩短了开发周期。
- CODESYS支持可视化编程界面，用户可以通过图形化的方式构建程序逻辑。在调试方面，它提供了强大的调试工具，如在线监视变量的值、单步执行程序、设置断点等。这使得开发人员能够方便地查找和解决程序中的问题。
ED-PLC2010支持CODESYS V3.5 SP19及以上版本。
1.3 组网方案
ED-PLC2010具备EtherCAT、以太网和RS485、RS232接口，可实现多层次网络通信，能够满足多场景的应用需求。 典型应用拓扑如下图所示：
1.4 包装清单
- 1x ED-PLC2010主机
- [选配Wi-Fi/BT版本] 1x 2.4GHz/5GHz Wi-Fi/BT天线
- [选配4G版本] 1x 4G/LTE天线
1.5 产品外观
介绍各面板上接口的功能和定义。
1.5.1 前面板
介绍前面板接口类型和定义。
| 编号 | 功能定义 |
|---|---|
| 1 | 1 x ERR指示灯，红色，用于查看是否有系统错误。 |
| 2 | 1 x RUN指示灯，绿色，用于查看设备的运行状态。 |
| 3 | 1 x 电源指示灯，红色，用于查看设备上电和断电的状态。 |
| 4 | 1 x HDD指示灯，绿色，用于查看设备eMMC读写数据的状态。 |
| 5 | 1 x IO RUN指示灯，绿色，用于查看IO扩展模块的运行状态。 |
| 6 | 1 x IO SYS指示灯，绿色，用于查看IO扩展模块的工作状态。 |
| 7 | 1 x UDISK DETECT指示灯，绿色，用于查看U盘的检测状态。 |
| 8 | 1 x ECAT指示灯，绿色，用于查看EtherCAT输入的连接状态。 |
| 9 | 1 x HDMI，type A接口，兼容HDMI 2.0标准，分辨率支持4K 60Hz。 |
| 10 | 1 x 以太网接口(10/100/1000M自适应)，RJ45端子，用于接入以太网。 |
| 11 | 1 x EtherCAT OUT，RJ45端子，用于连接EtherCAT从站。 |
| 12 | 2 x RS485，6-Pin 3.5mm间距凤凰端子，带隔离保护，具备静电保护和浪涌保护，单路信号定义为IGND/A/B。 |
| 13 | 2 x RS232，6-Pin 3.5mm间距凤凰端子，具备静电保护和浪涌保护，单路信号定义为GND/TX/RX。 |
| 14 | 4 x 串口指示灯，绿色，用于查看串口的通信状态。 |
| 15 | 1 x 4G信号指示灯，绿色，用于查看4G信号的状态。 |
| 16 | 1 x UDISK BUSY指示灯，绿色，用于查看U盘的挂载状态。 |
| 17 | 1 x UPDATE指示灯，红色，用于查看程序更新的状态。 |
| 18 | 1 x IO ERR指示灯，红色，用于查看IO扩展模块是否有错误。 |
| 19 | 1 x 电源模块，用于给ED-PLC2010和扩展的I/O模块供电。 |
1.5.2 后面板
介绍后面板接口类型和定义。
| 编号 | 功能定义 |
|---|---|
| 1 | 1 x Nano SIM卡槽，用于安装获取4G信号的SIM卡。 |
| 2 | 1 x 导轨支架，通过支架将ED-PLC2010主机安装在导轨上。 |
| 3 | 1 x Micro SD卡槽，支持安装SD卡，用于存储用户数据。 |
1.5.3 侧面板
介绍侧面板接口类型和定义。
| 编号 | 功能定义 |
|---|---|
| 1 | 1 x 复位按键，隐藏式按键，按下按键可重新启动设备。 |
| 2 | 1 x USB 2.0，type A接口，每一路最高支持480Mbps传输速率。 |
| 3 | 2 x USB 3.0，type A接口，每一路最高支持5Gbps传输速率。 |
| 4 | 1 x SMA接口 (选配)，连接4G天线。 |
| 5 | 1 x FAC RST按键，用于恢复出厂设置。 |
| 6 | 1 x IPADDR RST按键，用于恢复默认IP地址。 |
| 7 | 1 x UDISK RM按键，用于安全移除USB存储设备。 |
| 8 | 1 x IMP按键，用于从USB存储设备或者SD卡导入PLC程序。 |
| 9 | 1 x STOP/START按键，启动/停止PLC运行时。 |
| 10 | 1 x SMA接口 (选配)，连接Wi-Fi/BT天线。 |
1.6 按键
ED-PLC2010设备包含6个按键，按键均为隐藏式按键，在外壳上的丝印分别为“RESET”，“FAC RST”, "IPADDR RST", "UDISK RM", "IMP", "STOP START" 。
| 按键 | 功能说明 |
|---|---|
| RESET | 按下按键可重新启动设备 |
| FAC RST | 长按5秒以上恢复设备为出厂设置，短按无效。 可执行操作目的：删除应用程序，删除codesys登入用户名、密码，恢复默认配置文件，同时RUN或ERR指示灯会先熄灭再点亮。 |
| IPADDR RST | 长按5秒以上恢复设备IP为默认IP，短按无效。 默认IP地址：Ethernet网口为192.168.0.100，EtherCAT网口为192.168.1.100。 |
| UDISK RM | 长按1秒以上卸载U盘，等待指示灯"UDISK BUSY"熄灭，则表示卸载成功；短按无效。 |
| IMP | 长按1秒以上启动从U盘导入应用程序，等待指示灯"UPDATE"闪烁，则表示导入成功；短按无效。 应用程序放置目录：U盘根目录Application |
| STOP START | 长按1秒以上交替启动/停止程序运行，程序停止运行时指示灯"ERR"常亮；短按无效。 |
1.7 指示灯
介绍ED-PLC2010设备包含的指示灯的状态及含义。
| 指示灯 | 状态 | 描述 |
|---|---|---|
| PWR | 常亮 | 设备已上电 |
| 闪烁 | 设备电源异常，立即停止供电 | |
| 熄灭 | 设备未上电 | |
| HDD | 常亮 | 设备正通过eMMC读写数据 |
| 熄灭 | 设备未通过eMMC读写数据 | |
| RUN | 常亮 | Codesys运行时正常 |
| 熄灭 | Codesys运行时异常 | |
| ERR | 常亮 | 长按"STOP START"按键使程序停止时 |
| 熄灭 | 未导入程序或导入的程序正常运行 | |
| IO RUN | 常亮 | 用户程序正在运行 |
| 闪烁 | 已识别到IO扩展模块 | |
| 熄灭 | 未识别到IO扩展模块 | |
| IO ERR | 常亮 | IO模块运行错误 |
| 熄灭 | IO模块正常 | |
| IO SYS | 常亮 | IO扩展模块运行异常 |
| 闪烁 | IO扩展模块运行正常 | |
| 熄灭 | IO扩展模块未运行 | |
| UPDATE | 闪烁 | 用户程序更新 |
| 熄灭 | 用户程序未更新 | |
| UDISK DETECT | 常亮 | 设备已检测到U盘 |
| 熄灭 | 设备未检测到U盘 | |
| UDISK BUSY | 常亮 | U盘已挂载到设备 |
| 熄灭 | U盘未被挂载到设备 | |
| ECAT | 慢闪 | EtherCAT通信未连接 |
| 快闪 | EtherCAT通信已连接 | 4G | 闪烁 | 4G连接功能正常 |
| 熄灭 | 4G连接功能异常 | |
| 以太网口黄色指示灯 | 常亮 | 数据传输异常 |
| 闪烁 | 正在传输以太网数据 | |
| 熄灭 | 未接入以太网 | |
| 以太网口绿色指示灯 | 常亮 | 已正常接入以太网 |
| 闪烁 | 以太网连接异常 | |
| 熄灭 | 未接入以太网 | |
| COM1~COM4 | 常亮/闪烁 | 正在传输数据 |
| 熄灭 | 设备未上电或无数据传输 |
1.8 接口
介绍产品中各接口的定义和功能。
1.8.1 卡槽
ED-PLC2010设备包含1个Micro SD卡槽和1个Nano SIM卡槽。
1.8.1.1 SD 卡槽
Micro SD卡槽接口丝印为“ 
”，支持安装SD卡，用于存储用户数据。
1.8.1.2 SIM卡槽（选配）
Nano SIM卡槽接口丝印为“
”，用于安装获取4G信号的SIM卡。
1.8.2 电源接口
ED-PLC2010设备包含1个电源输入模块, 包含系统电源接口和Field电源接口，输入电压为DC 24V（±20%），输出系统电流最大为2A。
电源模块端口定义：
| Pin编号 | 定义 | Pin编号 | 定义 |
|---|---|---|---|
| 1 | 24V SYS | 2 | 0V SYS |
| 3 | 24V Field | 4 | 24V Field |
| 5 | 0V Field | 6 | 0V Field |
| 7 | PE | 8 | PE |
1.8.3 RS485/RS232接口
ED-PLC2010系列设备包含2路RS485接口和2路RS232接口，RS485单路接口丝印为“IGND/A/B”， RS232单路丝印为“GND/TX/RX”。
引脚定义
端子引脚定义如下：
 | Pin ID | Pin Name |
|---|---|---|
| 1 | RS485-2_B | |
| 2 | RS485-4_B | |
| 3 | RS485-2_A | |
| 4 | RS485-4_A | |
| 5 | IGND | |
| 6 | IGND | |
| 7 | RS232-1_RX | |
| 8 | RS232-3_RX | |
| 9 | RS232-1_TX | |
| 10 | RS232-3_TX | |
| 11 | GND | |
| 12 | GND |
其中RS485/RS232接口对应CM4的管脚名称如下：
| Signal | CM4 GPIO Name | CM4 Pin Out |
|---|---|---|
| RS485-2_B | GPIO13 | UART5_RXD |
| RS485-4_B | GPIO9 | UART4_RXD |
| RS485-2_A | GPIO12 | UART5_TXD |
| RS485-4_A | GPIO8 | UART4_TXD |
| RS232-1_RX | GPIO5 | UART3_RXD |
| RS232-3_RX | GPIO1 | UART2_RXD |
| RS232-1_TX | GPIO4 | UART3_TXD |
| RS232-3_TX | GPIO0 | UART2_TXD |
连接线缆
RS485接线示意图如下：
RS232串口的接线示意图如下：
1.8.4 1000M以太网接口
ED-PLC2100设备包含1路自适应10/100/1000M以太网接口，接口丝印为“Ethernet”。使用RJ45端子，接入以太网时建议采用Cat6及以上规格的网线配合使用。端子对应的引脚定义如下：
 | Pin ID | Pin Name |
|---|---|---|
| 1 | TX1+ | |
| 2 | TX1- | |
| 3 | TX2+ | |
| 4 | TX2- | |
| 5 | TX3+ | |
| 6 | TX3- | |
| 7 | TX4+ | |
| 8 | TX4- |
1.8.5 EtherCAT接口
ED-PLC2010设备包含1路EtherCAT接口，接口丝印为“EtherCAT”, 使用RJ45端子，用于连接EtherCAT从站。
1.8.6 HDMI接口
ED-PLC2010设备包含1路HDMI接口，接口丝印为“HDMI”，标准的type A接口。支持连接HDMI显示器，最大支持4Kp60的视频输出。
1.8.7 USB 2.0接口
ED-PLC2010设备包含1路USB 2.0接口，接口丝印为“
”，标准的type A接口。支持连接标准的USB2.0外设，最大支持480Mbps的传输速率。
1.8.8 USB 3.0接口
ED-PLC2010设备包含2路USB 3.0接口，接口丝印为 “”，标准的type A接口。支持连接标准的USB3.0外设，最大支持5Gbps的传输速率。
1.8.9 天线接口（选配）
ED-PLC2010设备最多包含2路SMA天线接口，接口丝印分为“WiFi/BT”和“4G”, 用于连接Wi-Fi/BT和4G天线。
1.8.10 本地扩展IO接口
ED-PLC2010支持扩展DI、DO、AI和AO等不同类型的I/O模块，最多可扩展32个I/O模块。
| 型号 | 描述 |
|---|---|
| ED-EIO8XP | 8通道数字量输入模块，PNP型 |
| ED-EIO8XN | 8通道数字量输入模块，NPN型 |
| ED-EIO16XP | 16通道数字量输入模块，PNP型 |
| ED-EIO16XN | 16通道数字量输入模块，NPN型 |
| ED-EIO8YP | 8通道数字量输出模块，PNP型 |
| ED-EIO8YN | 8通道数字量输出模块，NPN型 |
| ED-EIO16YP | 16通道数字量输出模块，PNP型 |
| ED-EIO16YN | 16通道数字量输出模块，NPN型 |
| ED-EIO4YR | 4通道继电器输出模块 |
| ED-EIO4ADV | 4通道电压输入模块，-5~5V/0~10V/-10~10V，可配置 |
| ED-EIO4ADA | 4通道电流输入模块，4-20mA/0-20mA， 可配置 |
| ED-EIO8ADA | 8通道电流输入模块，4-20mA/0-20mA， 可配置 |
| ED-EIO4AD | 4通道电流/电压混合输入模块4-20mA/0-20mA/-5~5V/0~10V/-10~10V，可配置 |
| ED-EIO4DAV | 4通道电压输出模块，-5~5V/0~10V/-10~10V， 可配置 |
| ED-EIO4DAA | 14通道电流输出模块，4-20mA/0-20mA，可配置 |
| ED-EIO4RTD | 4通道热电阻(RTD)输入模块 |
| ED-EIO4TC | 4通道热电偶(TC)输入模块 |
| ED-EIO2HCD | 2通道高速计数模块 |
| ED-EIOPWR | 电源扩展模块 |
| ED-EIOTERM | EtherCAT终端盖板 |
1.9 超级电容
ED-PLC2010集成了超级电容备份电源，具备如下功能：
掉电数据保存：当PLC设备突然断电时，超级电容能够为PLC中的部分关键电路提供短暂的电力支持。根据负载的不同，负载较小的话会维持在一分钟左右，负载较大的情况下会维持在30s左右，可以存储在其中的一些重要数据（如程序运行的当前状态、计数器和定时器的当前值等）不会因为突然断电而丢失。这对于一些需要在断电后能够快速恢复生产流程且不丢失关键信息的工业应用场景至关重要。
维持实时时钟运行: 设备中的实时时钟对于记录事件发生的时间顺序等功能非常重要，超级电容可以在主电源断电的情况下，为实时时钟电路提供足够的电能，使其能够继续正常运行一段时间。
协助设备平稳关机: 超级电容还可以帮助设备在断电时进行一些必要的、有条不紊的关机操作。它可以为PLC内部的控制电路提供能量，使得设备能够按照预先设定的程序安全地关闭一些正在运行的功能模块，例如有序地关闭通信端口、停止正在执行的一些复杂运算等。
提示
超级电容需要在设备上电至少五分钟后才能充满电，充满电后才能保证功能的正常使用。