可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是自动化技术、计算机技术，通讯技术等相结合的产物，由于其高性能、低成本、硬件配套齐全，使用方便和在恶劣环境中的高可靠性被广泛应用于工业控制领域的设备，被称为“工业自动化三大支柱性产业之一”，在各工业生产领域发挥着愈来愈大的作用。然而，国外产品一直垄断着国内市场，这对国内工业及经济的发展是非常不利的，为了打破国外企业对相关技术的垄断，同时提高国内小型一体化PLC系统的研究水平，有自主产权的新型小型一体化PLC系统的研发已成为迫在眉睫的问题。国际标准IEC61131-3的颁布和实施为国内研究者在软件方面提供了与国外厂商竞争的机会；而近年来先进高性能单片机技术的发展，为我们提供了硬件设计为赶超国外相关产品提供了物质基础。因此本文提出研制基于IEC61131-3的新型小型一体化PLC系统。本小型一体化PLC系统的固件设计主要是在CoDeSys3S的运行系统原核心代码的基础上进行增加和修改,以适合小型一体化PLC系统的硬件，从而构成完整的小型一体化PLC运行系统。因此，本固件设计说明只涉及针对硬件设计所增加的软件部分。论文在对比国内外研制小型一体化PLC系统的两种方案基础上，提出了基于IEC61131-3的新型小型一体化PLC系统设计方案。系统总体分为三部分：①硬件设计部分，②小型一体化PLC集成开发环境设计与实现部分，③小型一体化PLC运行系统的检验部分。系统仅实现了小型一体化PLC系统的一个雏形，在完善各项功能方面都还需要进一步的分析、研究和调试。如果进一步结合工业控制的要求，形成一个较为成型的产品，则需要作更多、更深入的研究。本文的工作为研发国产小型一体化PLC系统进行了有益的探索和尝试。