CODESYS 国产紧凑型 PLC 选型与实操指南：Bronze100 系列硬件、软件、现场落地全解析
目前中小型自动化项目里，很多工程师想要支持标准 CODESYS、性价比高、IO 扩展灵活的国产控制器，进口 CODESYS PLC 价格门槛高，小设备用传统小型 PLC 又缺少标准化编程环境。本文结合 Bronze100 系列 PLC 原厂应用手册，完整梳理硬件规格、CODESYS 软件安装配置、Modbus 通信、运动控制参数，搭配 3 类真实工业落地案例，给设备工程师、自动化调试人员做选型与调试参考。
全文仅做工控设备技术拆解与实操教程分享，所有参数、操作步骤均来自原厂 V1.0 版本手册，无商业推销引导，适合收藏作为调试工具书。
一、Bronze100 系列 PLC 核心产品定位与硬件优势
1.1 产品基础简介
Bronze100 是基于 STM32H743 Cortex-M7（480MHz）的紧凑型国产 CODESYS PLC，完整兼容 IEC 61131-3 六大编程语言（ST/LD/FBD/SFC/IL/CFC），自带网口 + RS485 双通讯，支持数字量、模拟量、温度、运动控制扩展，单机最多可扩展 16 块 IO 模块，覆盖单机设备、小型流水线、暖通、环保水处理等场景。
1.2 核心硬件亮点
- 高性能内核：480MHz 主频，大容量 Flash/RAM，支持复杂算法、多轴插补运算；
- 标准 CODESYS 生态：适配 CODESYS 3.5.21.10，全球统一编程环境，降低工程师学习成本；
- 丰富 IO 扩展体系：本体集成 DI/DO/AI/AO，配套数字量、模拟量、RTD、热电偶全系列扩展模块；
- 双通讯接口：标配 RJ45（Modbus TCP）、隔离 RS485（Modbus RTU），可加装 SB485 信号板扩展第二路 485；
- 完整运动控制：晶体管机型搭载 3 路 100KHz 高速脉冲输出，支持 PWM、PTO、单 / 多轴直线 / 圆弧插补；4 路 200KHz 高速计数器；
- 工业级防护：全 IO 光耦隔离 2500V，电源防反接，适配车间变频器、电机强电磁干扰环境；
- 长效 RTC 时钟：超级电容断电维持 6~7 天，加装纽扣电池可续航 1 年；
- 灵活供电本体：分 AC220V 继电器款、DC24V 晶体管款两大类，适配不同电控柜供电方案。
1.3 四款本体 CPU 型号硬件对比
表格
| 型号 | 数字量输入 | 数字量输出 | 模拟量通道 | 供电方式 | 核心适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| Bronze100_R_AD_E | 20 路 DI（含 4 路高速计数） | 14 路继电器输出 | 2AI+1AO（0-10V/0-20mA 拨码切换） | AC220V | 无需伺服、交流负载设备，暖通、水处理控制柜 |
| Bronze100_R_D_E | 24 路 DI（含 4 路高速计数） | 16 路继电器输出 | 无模拟量 | AC220V | 纯开关量设备、输送线、分拣单机 |
| Bronze100_T_AD_E | 20 路 DI（含 4 路高速计数） | 14 路晶体管（3 路脉冲轴） | 2AI+1AO | DC24V | 伺服 / 步进运动控制、视觉采集设备 |
| Bronze100_T_D_E | 24 路 DI（含 4 路高速计数） | 16 路晶体管（3 路脉冲轴） | 无模拟量 | DC24V | 多轴流水线、小型 AGV、包装机械 |
1.4 全系列扩展模块分类
单机最多扩展 16 块模块，前 6 块由本体供电，超过 6 块需加装 POWER 扩展电源模块：
- 数字量模块：DE08/DE16 输入；DT/DR 系列混合 IO；QT/QR 晶体管 / 继电器输出；
- 模拟量模块：AE 多路输入、AQ 多路输出、AM 混合模拟量；支持 ±10V/0-20mA 软件切换；
- 温度采集模块：AR02/AR04（PT100/PT1000）、AT04（9 种通用热电偶）；
- 辅助模块：SB485 隔离 485 信号板、POWER 扩展供电模块。
二、CODESYS 软件完整安装与工程实操教程
2.1 软件环境准备
编程环境固定使用CODESYS 3.5.21.10，分 32/64 位安装包，配套厂商设备描述文件、专用功能库、独立 PLC 配置工具三部分。
2.1.1 CODESYS 安装步骤
- 根据系统位数下载对应安装包，双击启动安装向导；
- 同意许可协议，选择完整安装模式，自定义安装路径；
- 等待程序组件安装完成，点击 Finish 结束主程序安装。
2.1.2 导入设备文件与库文件（关键步骤）
- 打开 CODESYS，顶部菜单【工具】-【设备存储库】，点击安装，载入 Bronze100 系列 XML 设备描述文件；
- 【工具】-【库存储】，安装厂商配套编译库文件，否则无法调用 IO、运动、Modbus 专用功能块。
2.2 新建工程与硬件组态实操
- 快捷键
Ctrl+N新建标准工程，设备选择Tianjin Sange Electr.Tech. Bronze 100，默认编程语言 ST 结构化文本； - 设备树右键【更新设备】，匹配实际 CPU 本体型号；
- 本体插槽右键【插入设备】，依次添加现场使用的数字量、模拟量、温度扩展模块；
- 双击库管理器添加 Bronze100 专用库，程序内才可调用高速计数、脉冲轴、Modbus 从站功能块。
2.3 配套 PLC 配置工具功能说明
厂商配套免安装配置软件，用于 PLC 网络调试，核心功能：
- PLC 列表：扫描局域网内所有在线 PLC，自动读取 MAC、IP 地址；
- IP / 设备名设置：修改控制器 IP、子网、网关，修改后重启生效；
- RTC 时间同步：一键同步电脑系统时间至 PLC，支持超级电容 / 纽扣电池时钟读取；
- Modbus 从站映射：自定义 I/Q/M 寄存器与 Modbus 01/02/03/04/05/06/16 功能码对应区间；
- 脉冲轴 & 轴组设置：配置脉冲模式、电子齿轮比、软限位、回零参数、多轴插补轴组；
- 设备管理：固件读取、程序下载、RUN/STOP 切换、整机复位、原点复位。
三、核心功能技术详解（调试高频使用）
3.1 Modbus 双路通信（TCP+RTU）
- Modbus TCP：PLC 网口原生支持，内置 NET_ModbusTCP_Server 功能块，上位机、触摸屏、工业交换机直接组网；
- Modbus RTU：本体 DB9 隔离 RS485，加装 SB485 可拓展第二路，支持变频器、仪表、传感器总线采集；
- 寄存器映射规则
- 离散输入（DI）：Modbus 1xxxx 区（02 功能码）
- 线圈（DO）：Modbus 0xxxx 区（01/05 功能码）
- 输入寄存器 AI：3xxxx 区（04 功能码）
- 保持寄存器 M 区：4xxxx 区（03/06/16 功能码） 支持用户自定义偏移长度，适配第三方上位机、SCADA 系统。
3.2 高速计数与脉冲运动控制（晶体管机型专属）
- 4 路高速计数器：单相最高 200KHz，AB 正交相 100KHz，支持外部复位、方向输入，适配编码器采集转速、长度；
- 3 路独立脉冲输出轴：最高 100KHz，支持脉冲 + 方向、CW/CCW、AB 相、PWM 四种输出模式；
- 轴组插补：支持 X/Y/Z 三轴组配置，直线插补、圆弧插补，满足小型雕刻、搬运、点胶设备运动需求；
- 调试要点：高速采集需调小数字输入滤波时间，默认 6.4ms 滤波会限制高频脉冲读取。
3.3 模拟量与温度采集
- AI/AO 通道支持硬件拨码切换 0-10V / 0-20mA，软件同步选择对应信号类型，数值范围统一映射 0~27648；
- RTD 模块 AR 系列采集 PT100/PT1000，CODESYS 数值 ÷10 = 实际温度；
- AT04 热电偶模块兼容 K/J/E/T/S/R/B/N/C 九种分度号，测温覆盖 - 270~2310℃，适配热处理、熔炉设备。
3.4 指示灯故障快速排查
- RUN 常亮：程序正常运行；STOP 常亮：程序停止；
- ERR 常亮：硬件组态不匹配、IO 模块缺失、程序报错；
- RUN+STOP 交替闪烁：PLC 内部无工程程序，需重新下载。
四、三类典型工业落地应用案例（搭配前文千兆工业交换机组网）
前文 5 口 / 8 口导轨千兆工业交换机可与 Bronze100 PLC 配套使用，实现车间设备以太网汇聚，以下为完整组网落地方案。
案例 1：小型单机自动化设备（包装机 / 检测机，T_AD_E 晶体管 PLC+5 口 SG-SWITCH_GE_5）
项目需求
单机含伺服 2 轴、视觉相机、温度传感器、触摸屏、上位机，需要运动控制 + 图像采集 + 温度监测，电控柜空间紧凑。
硬件配置
- 控制器：Bronze100_T_AD_E，本体 3 路脉冲轴驱动伺服，2 路 AI 采集温度；
- 扩展模块：AE04 模拟量采集压力传感器；
- 组网设备：5 口 IP40 千兆工业交换机，DIN 导轨安装；
组网方案
- PLC 网口、视觉相机、触摸屏、上位机分别接入交换机 4 个端口；
- 双 24V 冗余供电，PE 接地降低变频器电磁干扰；
落地优势
- CODESYS 统一编程，运动插补、视觉逻辑同一工程完成，无需多套软件；
- 宽温工业交换机 - 30~75℃稳定运行，车间高温环境无断流、图像丢包；
- 即插即用交换机无需配置，设备出厂前一次性调试完成，现场仅需接线。
案例 2：小型产线多工位汇聚（流水线 6 台 PLC+8 口 SG-SWITCH_GE_8）
项目需求
组装流水线 6 个独立工位，每工位 1 台 Bronze100 PLC，搭配高清监控摄像头，数据统一上传车间 MES 服务器。
硬件配置
- 工位控制器：R_D_E 继电器款，纯开关量控制输送、气缸；
- 汇聚设备：8 口千兆工业交换机，4K MAC 地址表承载 8 路并发流量；
组网方案
各工位 PLC 以太网接入汇聚交换机，交换机上联至车间核心交换机，Modbus TCP 上传产量、故障信号至 MES；
价值体现
多 PLC 并发通信无拥堵，双电源冗余保障产线不会因单路电源故障停机；PLC 自带 Modbus TCP 无需额外网关，降低硬件成本。
案例 3：环保水处理控制柜（R_AD_E AC220V PLC，搭配 5 口交换机）
项目需求
一体化水处理设备，包含水泵、阀门、pH / 浊度模拟量采集、PT100 水温监测、4G 远程网关，常年潮湿、温差大。
硬件配置
- 控制器：Bronze100_R_AD_E（AC220V 供电，继电器输出驱动水泵）；
- 扩展模块：AR04 测温、AE04 水质模拟量采集；
- 通讯：RS485 接水质仪表，网口通过工业交换机连接 4G 网关远程上云；
场景适配优势
- AC220V 本体无需额外 DC 电源，简化柜内布线；
- 光耦隔离 IO 抵御潮湿环境漏电干扰；
- 交换机 IP40 防尘防潮，5%~95% 无冷凝湿度稳定工作；
- Modbus 自定义寄存器映射，云端平台可直接读取水质、设备运行状态。
五、选型与现场调试实用总结
5.1 PLC 选型判断标准
- 有伺服 / 步进运动控制需求 → 选 T 系列晶体管机型；无运动、交流负载多 → R 系列继电器机型；
- 需要温度、压力模拟量采集 → 选择带 AD 本体或搭配 AE/AR/AT 扩展模块；
- IO 点位少、设备紧凑：本体自带 IO 足够；点位超 24 路，按需叠加数字量扩展模块；
- 扩展模块数量＞6 块，必须增加 POWER 供电模块，避免背板供电不足报错。
5.2 配套工业交换机选型搭配
- 单机设备≤5 台网口设备（PLC + 相机 + 触摸屏）：SG-SWITCH_GE_5（IP40，体积更小）；
- 多工位汇聚、多路视觉相机（6~8 路设备）：SG-SWITCH_GE_8（4K 地址表，大流量承载）；
- 现场安装规范：交换机与 PLC 统一 DIN 导轨安装，全部 PE 接地，屏蔽网线降低干扰。
5.3 调试避坑要点
- 模拟量通道切换硬件拨码后，CODESYS 内必须同步修改信号类型，否则数值异常；
- 高速编码器采集务必减小输入滤波时间，否则脉冲丢失；
- Modbus 通讯接线 485 总线末端短接 120Ω 终端电阻，远距离通讯减少乱码；
- 若需长期断电保存 RTC 时间，加装 PLC 内部纽扣电池；
- 两款交换机均为非网管型，仅适合小型边缘点位，大型厂区骨干环网需选用网管交换机。