IEC61131-3标准作为工业自动化控制系统编程语言的国际标准,其开放性和先进性得到了广泛关注和充分肯定。开发符合IEC61131-3标准的自动化产品意义重大,也是必要的。本文根据IEC61131-3标准定义的编程模型,实现了下位机系统程序设计和与上位机的通信功能。下位机采用ATmega64微处理器,实现了对上位机用户程序的装载和执行,包括串口通信、功能块的执行、用户变量的地址分配等。上位机基于Visual C++6.0开发了符合IEC61131-3编程标准的PLC用户编程环境程序。本课题使用的处理器采用了ATMEL公司的ATmega64单片机,软件开发环境采用了ICCAVR编译器和AVR Studio仿真器。在ICCAVR编写完成系统程序后,通过JTAG接口下载到PLC的FLASH存储区,并加密。下位机系统程序,对用户变量实现了动态分配,也就是根据用户使用的变量的个数分配内存空间。目前市场上多数PLC采用固定内存分配,即每款产品的不同类型的变量都有最大个数的限制,并分配固定的内存空间。与固定内存分配相比,动态分配内存既避免了用户编程时受到最大支持变量个数的限制,也节省了下位机内存空间。另外,下位机在装载上位机的用户程序的过程中,进行了指令扩展和代码转换,大大提高了PLC的运行速度。这两点是本课题的创新所在。为了便于读者理解和文章的完整性,本文首先对硬件和上位机用户编程环境做了简单介绍;后根据下位机系统程序流程依次介绍各个模块的设计。本课题按照预期设计思想完成了PLC下位机系统程序的开发,并下载到处理器中,在仿真情况下能够正常运行,达到了期望效果。