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★本刊記者/文曉

北京和利時智能技術有限公司銷售總監孫遠浩

工業軟件及工控系統是我國智能制造的重要基礎和核心支撐。高端智能裝備的國產化是國計民生的重要一環。作為工業控制系統的核心，PLC的國產化率關系著工業控制系統的安全和數字化轉型的成敗。和利時公司作為中國工業自動化控制系統的領軍企業，始終堅持不懈地深耕PLC領域，堅定不移走自主產權的國產化之路，致力為中國的智能制造、工業控制提供安全、可靠、高效的控制大腦。

應用關鍵領域

據北京和利時智能技術有限公司銷售總監孫遠浩介紹，目前，和利時公司已經形成了完善的PLC產品線系列，包括LK系列大型PLC、LKS系列功能安全型PLC、LKC系列元器件國產化PLC、MC系列運動控制器、LE系列小型PLC以及LX系列緊湊型PLC。北京和利時智能技術有限公司的PLC產品大量應用在各類工業現場和基礎設施等領域，如市政供水、污水處理、水利閘門/泵站、水力發電、城市軌道交通、隧道、管廊、輸油輸氣以及各類高端裝備。

近年來，隨著工業自動化、智能化升級，加之自主可控的大趨勢，PLC作為核心的工業控制產品，市場需求快速增長。日益成熟的和利時PLC產品也在眾多關鍵領域得到了應用和可靠性驗證。在軌道交通方面，北京地鐵共有7條線路的BAS系統及PSCADA系統使用和利時PLC。此外，還應用在新加坡地鐵湯申線和東區線綜合監控ISCS系統，這也是國產PLC首次應用在海外地鐵綜合監控系統上。在管廊、隧道方面，應用在30km的平潭地下綜合管廊、云南華麗高速10km隧道等20余個項目。在市政水處理方面，應用在北京亦莊自來水廠項目，這是國產PLC首個50萬噸/日規模水廠應用，目前已經累計達到500余個水處理項目應用。在水利行業，為引黃入冀補淀工程、南水北調工程等120多個項目提供系統解決方案。同時，和利時PLC產品在包裝印刷、重型機械、采選礦、輸油輸氣等行業也有大量應用案例。

談及和利時PLC在市場取得成功的原因，孫遠浩表示安全和可靠是和利時PLC的核心優勢：“其中中大型PLC，全部采用模塊化設計，機架背板安裝，支持熱插拔。采用POWERLINK和Profibus-DP總線技術，支持CPU冗余、電源冗余、背板冗余、網絡冗余。支持POWERLINK、Profibus-DP、ModbusTCP、ModbusRTU、OPCUA、PROFINET等多種通訊協議。支持寬溫，具備三防（防霉菌、防潮濕、防煙霧），獲得國家權威機構G3防腐測試認證，可以適應不同的應用場合。有良好的抗電磁干擾性能，通過CE和UL認證。基于自主開發輕量級可信計算3.0雙體系架構，采用靜態可信度量和動態度量技術、四元組動態度量技術、輕量級國密加解密技術，實現系統由內向外的主動防御功能，確保信息安全。產品通過阿基里斯信息安全二級認證。”

產品推陳出新

和利時PLC產品種類非常多，包括小型、中型、大型、功能安全型、元器件國產型、緊湊型等眾多系列。如今全球制造業走向智能時代，PLC站在了新的發展起點，同時也面臨著新的挑戰，和利時的PLC產品也在不斷推陳出新。

LKS系列功能安全型PLC，采用1oo1D架構，通過SIL2功能安全認證。該產品采用雙機架冗余設計，支持電源、CPU和通信冗余。LKS重點面向中大型控制、保護應用領域，在石化、化工、油氣、制藥等行業有大量應用案例。產品安全可靠、技術先進、性價比高，維護、操作方便。在化工行業，黑貓化工備煤篩焦PLC系統及GDS系統項目，控制備煤、篩焦系統所有皮帶、碎煤機、三通等。在油氣行業，陜京四線支線輸氣管線工程項目、吐魯番地區鄯善縣吐哈油田100萬噸儲氣庫項目等均使用了LKS產品。

LKC系列元器件級國產化PLC，采用龍芯2K1000雙核1GHz高性能工業級處理器，網絡通訊協議棧、嵌入式軟件100%自主可控，核心元器件100%自主可控，保證了用戶的供應鏈安全。LKC具有單機、雙機架冗余等多種機型，支持主控機架冗余、電源冗余、CPU冗余、以太網冗余等全方位冗余。編程軟件FA-AutoThink基于IEC61131-3標準完全自主研發，支持運行在Windows、Linux和國產操作系統上，支持LD、CFC、SFC、ST多種編程語言。LKC系列PLC在核電、水電、冶金、軍工、航空航天等領域均有應用。

近日，和利時推出了LX系列新一代高性能、緊湊型、片式PLC產品，該產品具有體積小、搭配靈活、協議豐富、高算力等特點，LX將面向中高端復雜裝備領域。因其體積小和豐富的協議支持，使其可以與主流廠商的傳感器、變頻器等外圍設備直接對接，實現控制系統原位升級替代。

據孫遠浩介紹，隨著互聯網、5G等新技術的發展，以及“無人值守”“互聯互通”等概念的普及，用戶對設備或系統提出了遠程運維、遠程升級、遠程監控的需求，因此也產生了“云PLC”“邊緣控制器”等新概念產品。和利時在這方面也做了預研和邊緣控制器等新產品的發布。此外，這樣的需求對控制系統的信息安全和自身防御能力也提出了新的要求和挑戰，為此和利時還研發了支持國密算法和具有主動防御能力的LK（T）、LKC（T）等系列產品。

致力自主可控

隨著國際形勢的變化，近年來自主可控、安全可信是近幾年國家一直倡導的發展方向，對此，孫遠浩認為這實際上是對供應鏈的可靠和產品的研發自主化提出了要求：“目前國產PLC產品和技術，受限于國內芯片產業的發展現狀，很難在保證產品性能、穩定性的基礎上完成100%的國產化替代。針對當前的產業環境，既要保證產品可靠、供應鏈可控，避免‘卡脖子’的現象在工業控制領域發生，又要保證工業控制系統的安全、穩定，是國產PLC廠家要解決的關鍵問題。”

為此，和利時在主要產品線均具有兩套以上芯片替代方案，還發布了LKC系列芯片及國產化的PLC產品，LKC采用龍芯二代LS2K1000雙核1GHz高性能處理器作為主核心芯片，PLC系統內所有的IO模塊采用兆易GD系列單片機作為核心芯片，實現了CPU和IO模塊的芯片國產化和自主可控，保障PLC產品的供應鏈安全和確保系統的安全穩定可靠。

“LKC系列PLC能夠做到嵌入式硬件、實時控制軟件、工業實時網絡和現場總線、嵌入式實時操作系統、高精度時鐘網絡同步等全方面國產化、自主化，同時我們的PLC編程軟件也擁有100%自主知識產權。”孫遠浩表示。

引領PLC未來

現在工業上使用的可編程邏輯控制器（PLC）已經相當或接近于一臺緊湊型電腦的主機，在擴展性和可靠性方面的優勢使其被廣泛應用于目前的各類工業控制領域。不管是在計算機直接控制系統還是集中分散式控制系統DCS，或者現場總線控制系統FCS中，總是有各類PLC控制器的大量使用。從技術發展來看，孫遠浩認為國產PLC替代空間極大，專、精、高和深挖細分市場或許是國產PLC的“出路”。“國內廠商正在持續提升自主核心技術能力，把握住未來PLC技術和市場的發展趨勢，擴大市場份額，爭取話語權。技術平臺的國產化趨勢，包括核心國產芯片MCU（X86、ARM）、FPGA、CPLD、ADC等，國產操作系統、IDE等。”孫遠浩說道。

我國目前PLC市場容量巨大，然而國產中大型PLC市場份額占比較小，對此，孫遠浩表示本土企業在加強軟硬件技術研發，提升自身可靠性、穩定性、安全性的同時，更應考慮差異化發展來實現彎道超車，“如增加PLC設備的通訊接口數量和種類，提高PLC功能的適用性，設計出符合國人使用習慣的PLC，提升后期服務水平，通過良好的服務體驗和差異化的產品功能來搶占國內市場。針對大型PLC來說，主要應用于冶金、電力、交通等領域，用戶對產品的安全性、可靠性和抗電磁干擾能力要求比較高。另外，應用大型PLC的場合一般來說工藝比較復雜，需要多樣的和靈活的通信方式以及較好的網絡拓展能力，因此對大型PLC的網絡通信能力要求較高。最近幾年我們對工廠自動化各行業的需求進行了調研和分析，對我們的中大型PLC產品在性能上進行了持續改進，完全有信心滿足目前國內市場的需求，我們也堅信，國產PLC將會越來越多地被各行各業所認可和選擇，抓住窗口期是關鍵，屬于我們的春天已經到來。”

摘自《自動化博覽》2023年4月刊