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★本刊記者/文曉

北京和利時智能技術(shù)有限公司銷售總監(jiān)孫遠(yuǎn)浩

工業(yè)軟件及工控系統(tǒng)是我國智能制造的重要基礎(chǔ)和核心支撐。高端智能裝備的國產(chǎn)化是國計(jì)民生的重要一環(huán)。作為工業(yè)控制系統(tǒng)的核心，PLC的國產(chǎn)化率關(guān)系著工業(yè)控制系統(tǒng)的安全和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成敗。和利時公司作為中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的領(lǐng)軍企業(yè)，始終堅(jiān)持不懈地深耕PLC領(lǐng)域，堅(jiān)定不移走自主產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化之路，致力為中國的智能制造、工業(yè)控制提供安全、可靠、高效的控制大腦。

應(yīng)用關(guān)鍵領(lǐng)域

據(jù)北京和利時智能技術(shù)有限公司銷售總監(jiān)孫遠(yuǎn)浩介紹，目前，和利時公司已經(jīng)形成了完善的PLC產(chǎn)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(chǎn)化PLC、MC系列運(yùn)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(shù)有限公司的PLC產(chǎn)品大量應(yīng)用在各類工業(yè)現(xiàn)場和基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域，如市政供水、污水處理、水利閘門/泵站、水力發(fā)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(yè)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(yè)控制產(chǎn)品，市場需求快速增長。日益成熟的和利時PLC產(chǎn)品也在眾多關(guān)鍵領(lǐng)域得到了應(yīng)用和可靠性驗(yàn)證。在軌道交通方面，北京地鐵共有7條線路的BAS系統(tǒng)及PSCADA系統(tǒng)使用和利時PLC。此外，還應(yīng)用在新加坡地鐵湯申線和東區(qū)線綜合監(jiān)控ISCS系統(tǒng)，這也是國產(chǎn)PLC首次應(yīng)用在海外地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)上。在管廊、隧道方面，應(yīng)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(xiàng)目。在市政水處理方面，應(yīng)用在北京亦莊自來水廠項(xiàng)目，這是國產(chǎn)PLC首個50萬噸/日規(guī)模水廠應(yīng)用，目前已經(jīng)累計(jì)達(dá)到500余個水處理項(xiàng)目應(yīng)用。在水利行業(yè)，為引黃入冀補(bǔ)淀工程、南水北調(diào)工程等120多個項(xiàng)目提供系統(tǒng)解決方案。同時，和利時PLC產(chǎn)品在包裝印刷、重型機(jī)械、采選礦、輸油輸氣等行業(yè)也有大量應(yīng)用案例。

談及和利時PLC在市場取得成功的原因，孫遠(yuǎn)浩表示安全和可靠是和利時PLC的核心優(yōu)勢：“其中中大型PLC，全部采用模塊化設(shè)計(jì)，機(jī)架背板安裝，支持熱插拔。采用POWERLINK和Profibus-DP總線技術(shù)，支持CPU冗余、電源冗余、背板冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余。支持POWERLINK、Profibus-DP、ModbusTCP、ModbusRTU、OPCUA、PROFINET等多種通訊協(xié)議。支持寬溫，具備三防（防霉菌、防潮濕、防煙霧），獲得國家權(quán)威機(jī)構(gòu)G3防腐測試認(rèn)證，可以適應(yīng)不同的應(yīng)用場合。有良好的抗電磁干擾性能，通過CE和UL認(rèn)證。基于自主開發(fā)輕量級可信計(jì)算3.0雙體系架構(gòu)，采用靜態(tài)可信度量和動態(tài)度量技術(shù)、四元組動態(tài)度量技術(shù)、輕量級國密加解密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)由內(nèi)向外的主動防御功能，確保信息安全。產(chǎn)品通過阿基里斯信息安全二級認(rèn)證。”

產(chǎn)品推陳出新

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

LKS系列功能安全型PLC，采用1oo1D架構(gòu)，通過SIL2功能安全認(rèn)證。該產(chǎn)品采用雙機(jī)架冗余設(shè)計(jì)，支持電源、CPU和通信冗余。LKS重點(diǎn)面向中大型控制、保護(hù)應(yīng)用領(lǐng)域，在石化、化工、油氣、制藥等行業(yè)有大量應(yīng)用案例。產(chǎn)品安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、性價(jià)比高，維護(hù)、操作方便。在化工行業(yè)，黑貓化工備煤篩焦PLC系統(tǒng)及GDS系統(tǒng)項(xiàng)目，控制備煤、篩焦系統(tǒng)所有皮帶、碎煤機(jī)、三通等。在油氣行業(yè)，陜京四線支線輸氣管線工程項(xiàng)目、吐魯番地區(qū)鄯善縣吐哈油田100萬噸儲氣庫項(xiàng)目等均使用了LKS產(chǎn)品。

LKC系列元器件級國產(chǎn)化PLC，采用龍芯2K1000雙核1GHz高性能工業(yè)級處理器，網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)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(yīng)鏈安全。LKC具有單機(jī)、雙機(jī)架冗余等多種機(jī)型，支持主控機(jī)架冗余、電源冗余、CPU冗余、以太網(wǎng)冗余等全方位冗余。編程軟件FA-AutoThink基于IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)完全自主研發(fā)，支持運(yùn)行在Windows、Linux和國產(chǎn)操作系統(tǒng)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(lǐng)域均有應(yīng)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(chǎn)品，該產(chǎn)品具有體積小、搭配靈活、協(xié)議豐富、高算力等特點(diǎn)，LX將面向中高端復(fù)雜裝備領(lǐng)域。因其體積小和豐富的協(xié)議支持，使其可以與主流廠商的傳感器、變頻器等外圍設(shè)備直接對接，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)原位升級替代。

據(jù)孫遠(yuǎn)浩介紹，隨著互聯(lián)網(wǎng)、5G等新技術(shù)的發(fā)展，以及“無人值守”“互聯(lián)互通”等概念的普及，用戶對設(shè)備或系統(tǒng)提出了遠(yuǎn)程運(yùn)維、遠(yuǎn)程升級、遠(yuǎn)程監(jiān)控的需求，因此也產(chǎn)生了“云PLC”“邊緣控制器”等新概念產(chǎn)品。和利時在這方面也做了預(yù)研和邊緣控制器等新產(chǎn)品的發(fā)布。此外，這樣的需求對控制系統(tǒng)的信息安全和自身防御能力也提出了新的要求和挑戰(zhàn)，為此和利時還研發(fā)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(chǎn)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(dǎo)的發(fā)展方向，對此，孫遠(yuǎn)浩認(rèn)為這實(shí)際上是對供應(yīng)鏈的可靠和產(chǎn)品的研發(fā)自主化提出了要求：“目前國產(chǎn)PLC產(chǎn)品和技術(shù)，受限于國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，很難在保證產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上完成100%的國產(chǎn)化替代。針對當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，既要保證產(chǎn)品可靠、供應(yīng)鏈可控，避免‘卡脖子’的現(xiàn)象在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)生，又要保證工業(yè)控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定，是國產(chǎn)PLC廠家要解決的關(guān)鍵問題。”

為此，和利時在主要產(chǎn)品線均具有兩套以上芯片替代方案，還發(fā)布了LKC系列芯片及國產(chǎn)化的PLC產(chǎn)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(tǒng)內(nèi)所有的IO模塊采用兆易GD系列單片機(jī)作為核心芯片，實(shí)現(xiàn)了CPU和IO模塊的芯片國產(chǎn)化和自主可控，保障PLC產(chǎn)品的供應(yīng)鏈安全和確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定可靠。

“LKC系列PLC能夠做到嵌入式硬件、實(shí)時控制軟件、工業(yè)實(shí)時網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線、嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)、高精度時鐘網(wǎng)絡(luò)同步等全方面國產(chǎn)化、自主化，同時我們的PLC編程軟件也擁有100%自主知識產(chǎn)權(quán)。”孫遠(yuǎn)浩表示。

引領(lǐng)PLC未來

現(xiàn)在工業(yè)上使用的可編程邏輯控制器（PLC）已經(jīng)相當(dāng)或接近于一臺緊湊型電腦的主機(jī)，在擴(kuò)展性和可靠性方面的優(yōu)勢使其被廣泛應(yīng)用于目前的各類工業(yè)控制領(lǐng)域。不管是在計(jì)算機(jī)直接控制系統(tǒng)還是集中分散式控制系統(tǒng)DCS，或者現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS中，總是有各類PLC控制器的大量使用。從技術(shù)發(fā)展來看，孫遠(yuǎn)浩認(rèn)為國產(chǎn)PLC替代空間極大，專、精、高和深挖細(xì)分市場或許是國產(chǎn)PLC的“出路”。“國內(nèi)廠商正在持續(xù)提升自主核心技術(shù)能力，把握住未來PLC技術(shù)和市場的發(fā)展趨勢，擴(kuò)大市場份額，爭取話語權(quán)。技術(shù)平臺的國產(chǎn)化趨勢，包括核心國產(chǎn)芯片MCU（X86、ARM）、FPGA、CPLD、ADC等，國產(chǎn)操作系統(tǒng)、IDE等。”孫遠(yuǎn)浩說道。

我國目前PLC市場容量巨大，然而國產(chǎn)中大型PLC市場份額占比較小，對此，孫遠(yuǎn)浩表示本土企業(yè)在加強(qiáng)軟硬件技術(shù)研發(fā)，提升自身可靠性、穩(wěn)定性、安全性的同時，更應(yīng)考慮差異化發(fā)展來實(shí)現(xiàn)彎道超車，“如增加PLC設(shè)備的通訊接口數(shù)量和種類，提高PLC功能的適用性，設(shè)計(jì)出符合國人使用習(xí)慣的PLC，提升后期服務(wù)水平，通過良好的服務(wù)體驗(yàn)和差異化的產(chǎn)品功能來搶占國內(nèi)市場。針對大型PLC來說，主要應(yīng)用于冶金、電力、交通等領(lǐng)域，用戶對產(chǎn)品的安全性、可靠性和抗電磁干擾能力要求比較高。另外，應(yīng)用大型PLC的場合一般來說工藝比較復(fù)雜，需要多樣的和靈活的通信方式以及較好的網(wǎng)絡(luò)拓展能力，因此對大型PLC的網(wǎng)絡(luò)通信能力要求較高。最近幾年我們對工廠自動化各行業(yè)的需求進(jìn)行了調(diào)研和分析，對我們的中大型PLC產(chǎn)品在性能上進(jìn)行了持續(xù)改進(jìn)，完全有信心滿足目前國內(nèi)市場的需求，我們也堅(jiān)信，國產(chǎn)PLC將會越來越多地被各行各業(yè)所認(rèn)可和選擇，抓住窗口期是關(guān)鍵，屬于我們的春天已經(jīng)到來。”

摘自《自動化博覽》2023年4月刊