在工业自动化领域的宏大版图上,PLC(可编程逻辑控制器)作为连接物理世界与数字世界的核心桥梁,其发展 trajectory 始终牵引着整个产业的目光。近年来,中国在PLC技术自主化道路上迈出的步伐矫健而坚定,特别是在与边缘计算、工业互联网等前沿技术的融合中,涌现出了一批具有划时代意义的创新力量。本文将聚焦于华龙讯达、深圳市矩控新辰科技、蓝普锋科技等在这一领域探索的典型实践,展现国产PLC技术如何从底层芯片到上层应用,构建起面向未来智能制造的强大生态。
华龙讯达与龙芯:赋能工业互联网的“芯”基石
华龙讯达以其创新的自动化平台,深刻理解到工业控制在工业互联网核心能力中的驱动作用。他们的平台原生融合了控制软件、数字孪生、标识解析等多种工业软件系统。这一融合的根基,在于底层龙芯指令集与华龙讯达工业控制系统指令集的深度融合与汇编。这种“芯片级”的协同,使得在控制器进行编译时,能实现原生的HMI(人机交互界面)和SCADA(数据采集与监视控制系统)功能,更重要的是,能够赋能各个机台之间实现无差别的无缝交互操作。
华龙讯达的理念是,工业互联网平台的建设往往面临OT(运营技术)与IT(信息技术)融合的巨大挑战,尤其是在数据同步分析与处理方面。而芯片级的指令交互,被视为整个工业互联网宏伟蓝图的基石。在此理念指引下,新一代的工业自动化平台能够实现平台级的编译,真正打通从传感器、工位,到设备、生产线、直至整个工厂的“万物连接”。通过这一一体化平台,企业能够向上实现与ERP(企业资源规划)、MES(制造执行系统)、物流、WMS(仓储管理系统)等信息系统的数据共享,向下则能实现与各类机器数据的深度互联。这一切,正是由华龙讯达与龙芯的紧密合作所促成,共同构建了上通企业管理、下通现场设备的“全栈式”连通能力。
深圳市矩控新辰科技:边缘智能的系统化解决方案
深圳市矩控新辰科技,作为一家拥有十几年PLC整机制造生产经验的创新企业,近年来在工业边缘计算与控制领域大放异彩。他们围绕这一核心,推出了一系列边缘智能可编程控制器、边缘智能I/O、边缘智能工作站、边缘服务器和边缘智能软件平台。这些产品共同构成了一个完整的“云-边-端”架构下的智能制造解决方案,并已成功应用于芯片制造、节能玻璃智能工厂、新能源汽车焊装涂总装车间,以及电子制造、机械装备和能源等行业,提供数字化矩阵式工作岛群、边缘计算数据中心、智能仓储与物流调度、边缘计算分析等成套应用。
“边缘智能可编程控制器”是近年出现的一种创新型PLC,它将实时控制、网络通讯、实时/非实时数据处理计算及存储等功能融于一体,不仅满足了工业现场严苛的实时控制需求,更提供了强大的智能边缘服务能力,能够与云端协同工作。这有助于制造业突破数字化和网络化的瓶颈,加速工业数字化转型升级。
其边缘智能I/O系统,以高达100μs的响应时间,采用模块化设计和高密度集成,为实时工业以太网通信提供了灵活高效的解决方案。
数字化矩阵式工作岛群则是一种智能边缘计算工作站,集成了逻辑控制、运动控制、机器视觉、机器人控制、数据处理和传输等多重功能。它作为智能化制造单元,专注于运营分析和预测性维护,极大地便利了高端装备的智能控制、设备健康管理和产线级别的人机交互。
边缘智能服务器预装了Matrix Factory边缘计算系统,可快速部署于工业现场的边缘智能数据中心,以适应严苛的工业环境,满足车间海量实时数据的采集、解析、存储、分析和建模需求。它为客户提供了模块化、个性化、可扩展的IT/OT融合软硬件平台。
而Matrix Factory边缘智能软件平台,是公司专门为工厂设备现场数据管理设计的专用软件平台,具备多源实时数据接入、多维数据呈现、设备仿真与调试、数据管理优化等核心功能,非常适合在工业边缘层实现快速部署。
这些系统和部件共同构成了实时数据驱动的智能工厂架构,极大地促进了OT与IT的互操作性,为工作岛群(OT层)和企业信息管理(IT层)提供了统一、标准化的数据接口。在数据传输至信息层之前,边缘计算控制系统已完成了数据清洗、压缩、格式化、标注、加密等预处理,使得海量生产运营数据能够便捷地与同处边缘层的其他系统进行深度集成。
Matrix Logic:全能型的PLC开发与集成平台
基于IEC 61131-3标准的Matrix Logic,是MatriBOX系列边缘智能控制器的核心编程与综合开发平台。它不仅全面支持IEC 61131-3规定的LD、FBD、ST、SFC、IL五种编程语言,更支持C/C++等高级语言编程,结构先进,易于掌握。充裕的功能库文件,极大地便利了用户的直接调用。
Matrix Logic集成了强大的人机界面编写功能,用户可通过其实现上位监控程序、报警处理程序、软件示波器等,极大地提升了操作的直观性与便捷性。同时,它还支持远程维护和访问,能够实时显示异常报警、远程查看设备日志,并可配置短信、邮件通知。在通信方面,全面支持OPC UA,以及MQTT、Sparkplug、RESTful等主流协议。为保护用户知识产权,平台还提供了多重加密功能。此外,它还具备一定的运动控制能力,涵盖点位控制、编码器反馈、JOG、电子齿轮、电子凸轮等功能,为复杂运动场景提供了灵活支持。
蓝普锋科技:大型PLC的冗余与规模化应用
专注于PLC开发和产业化的蓝普锋科技,也已形成了一系列覆盖大、中、小各型PLC的产品线。其中,其大型PLC RPC3000尤为突出,具备CPU冗余、电源冗余、通信冗余等多重冗余保护机制,保证了系统的极高可靠性。其I/O容量更是能够从数千点灵活扩展到4万点,满足了大规模工业自动化项目的严苛需求。
总结:
华龙讯达、矩控新辰科技、蓝普锋科技等中国企业的崛起,不仅是中国PLC技术自主化进程的缩影,更是中国制造业迈向智能时代的关键驱动力。它们通过在核心技术上的突破,在平台化、边缘化、智能化等方面的持续创新,正在为全球智能制造描绘出一幅更加光明、更加自主的未来图景。