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R88A-CAWF015S
歐姆龍
我國城市地鐵使用的大型PLC控制系統(tǒng)一直被西門子、施耐德、羅克韋爾三個品牌壟斷著，直到和利時的大型PLC產(chǎn)品研發(fā)成功，才實現(xiàn)了該領(lǐng)域的自主可控。然而，國產(chǎn)PLC控制系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化推廣之路卻并不平坦。
在每個地鐵車站里，照明燈點亮或是熄滅、電扶梯上行或是下行、每扇屏蔽門打開或是關(guān)上、通風(fēng)和給排水設(shè)備開啟或是關(guān)閉……這些看似平平常常毫不起眼的設(shè)施，背后是怎么管理的，來去匆匆的乘客很少有人會注意到。其實，對地鐵車站中的供電設(shè)備、機電設(shè)備的控制，對車站防災(zāi)系統(tǒng)的管理，對車站每個末端開關(guān)的控制，都要依靠后臺的“城市軌道交通用大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化高可靠PLC控制系統(tǒng)”來操作和完成。
PLC全稱可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，實質(zhì)是一種專用于自動化控制的工業(yè)計算機系統(tǒng)。城市軌道交通是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，以PLC、SCADA為代表的軌道交通自動化系統(tǒng)是保障運營安全、提高運輸效率的核心技術(shù)裝備。
三選一的固定模式
地鐵車站內(nèi)的PLC主要應(yīng)用于軌道交通的綜合監(jiān)控系統(tǒng)、車站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、應(yīng)急電源系統(tǒng)、變電所綜合自動化系統(tǒng)、屏蔽門系統(tǒng)、電扶梯系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)……這樣的應(yīng)用場景對大型PLC產(chǎn)品的安全性和可靠性的要求非常高。在深深的地下，如果照明控制失靈導(dǎo)致漆黑一片，如果電扶梯的上行下行出現(xiàn)混亂，都可能會引發(fā)事故甚至造成人身傷亡。所以，站在地鐵管理者的角度，他們更愿意選用國際上知名品牌的比較成熟的大型PLC產(chǎn)品。
多年來，地鐵選購的城市軌道交通用大型PLC控制系統(tǒng)基本都是西門子、施耐德、羅克韋爾這三個品牌的產(chǎn)品，甚至發(fā)展到在項目招標(biāo)時，招標(biāo)文件里就赤裸裸指明說大型PLC系統(tǒng)必須在這三個品牌中3選1。
為什么在大型PLC領(lǐng)域，我國的企業(yè)鮮有涉足呢?因為產(chǎn)品研發(fā)投入大，研發(fā)周期長，中小企業(yè)根本無法完成。即使是小型PLC控制系統(tǒng)，雖然國內(nèi)很多廠家都在研發(fā)生產(chǎn)，但也只能做硬件開發(fā)和系統(tǒng)集成，核心的組態(tài)軟件和實時控制引擎則直接購買德國的產(chǎn)品拿來用。這種軟硬件適配的方式卻不能應(yīng)用在大型PLC控制系統(tǒng)的研發(fā)中，因為雙機冗余同步很難做到，也難以通過各類安全認證。
PLC控制系統(tǒng)是工業(yè)實現(xiàn)自動化、智能化的基礎(chǔ)，也就是相當(dāng)于計算機系統(tǒng)中的“芯片”，即所謂“工業(yè)芯”。在中國，工業(yè)系統(tǒng)中的大型PLC基本都是采用進口廠商的產(chǎn)品，也就是在用國外的“工業(yè)芯”，如果國外不再給中國提供產(chǎn)品，那我國的工業(yè)發(fā)展就會出現(xiàn)障礙。
為解決地鐵站里的“卡脖子”問題，2014年，和利時集團承接了工業(yè)強基專項“城市軌道交通用大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化高可靠智能PLC控制系統(tǒng)項目”，該項目計劃總投資8745.32萬元，項目實際完成總投資8756.22萬元，投資完成率100.12%。
在強基專項的支持下，和利時基于二十余年的工業(yè)控制技術(shù)積累，與北京地鐵緊密合作，以西門子的S7-400和羅克韋爾1756系列等高端大型PLC為參考目標(biāo)產(chǎn)品，自主研發(fā)了城市軌道交通用大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化高可靠PLC控制系統(tǒng)。經(jīng)過2年的努力，共研發(fā)了20余種PLC模塊產(chǎn)品和軟件。項目研發(fā)的PLC系統(tǒng)的性能和功能均達到西門子S7-400和羅克韋爾1756系列等國際同類產(chǎn)品先進水平，并通過了CE、UL、阿基里斯等電氣安全和信息安全國際認證。
終于，在我們自己的地鐵車站里，可以用上我們自主研發(fā)的大型PLC控制系統(tǒng)了。
研發(fā)與應(yīng)用
項目伊始其實并不被看好，計劃總投資8745.32萬元，如此大的開發(fā)投入，作為一家民營企業(yè)，和利時必須考慮項目的投入產(chǎn)出比。和利時集團技術(shù)總監(jiān)朱毅明給記者算了一筆賬：“大型PLC產(chǎn)品一年大致能夠銷售3000萬-4000萬元，可整個的研發(fā)費用大概也需要三四千萬。市場的銷售毛利約20%-30%，純利潤的百分比也就是個位數(shù)了，從財務(wù)層面分析，這個項目一點意義都沒有。投入產(chǎn)出比如此糟糕，使得當(dāng)年的經(jīng)營決策做得非常困難?！?br />
雖然該項目產(chǎn)生的經(jīng)濟效益將很不理想，但大規(guī)模PLC是保證城市軌道交通安全高效運營的核心基礎(chǔ)裝備，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大規(guī)模PLC控制系統(tǒng)并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，可以促進和拉動高端制造業(yè)的發(fā)展，對國家戰(zhàn)略安全具有實際意義。因此，和利時集團堅持項目開發(fā)，努力承擔(dān)起企業(yè)的社會責(zé)任。也是因為這份擔(dān)當(dāng)，很多項目開發(fā)骨干面對華為、阿里、騰訊高薪酬的誘惑，面對互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的風(fēng)光前程，卻能堅守在基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域，全身心地投入到大型PLC系統(tǒng)的研發(fā)中。
在產(chǎn)品研發(fā)階段，和利時引入新的管理方法，建立基于IPD的研發(fā)管理體系，打通各部門之間的壁壘，實現(xiàn)項目部、開發(fā)部、工藝部、生產(chǎn)部、測試部的協(xié)同工作，使項目按計劃和目標(biāo)穩(wěn)步推進，研發(fā)的成本和質(zhì)量都得到了比較好的控制。面臨人員緊張、技術(shù)難點多等困難，項目經(jīng)理采用扁平化的管理思路，增進與項目各小組成員的溝通，聯(lián)合外部專家，集中攻克了一批關(guān)鍵技術(shù)難題。
大型PLC項目的核心研發(fā)團隊主要設(shè)在西安，共30多人，團隊中每個人壓力都很大。軌道交通用大型PLC控制系統(tǒng)對安全性和可靠性要求極高，使用時只有一次機會，一旦出現(xiàn)問題，或者在一個地鐵站里運轉(zhuǎn)不利，那就不會再有其他地鐵選擇使用了，諸多努力都將付之東流。所以，研發(fā)團隊任務(wù)繁重，日以繼夜地連軸轉(zhuǎn)。
規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化PLC是一項綜合性技術(shù)，需要長期持之以恒地研發(fā)投入和多種行業(yè)的大量應(yīng)用實踐。因此在本項目執(zhí)行期間，與國內(nèi)多家科研、用戶單位有著廣泛而深入的合作，實踐證明這種合作成效非常顯著。例如，與機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所合作形成“大規(guī)模PLC技術(shù)評估體系和方法”;與北京軌道交通建設(shè)管理有限公司深度合作，將產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用結(jié)合在一起，設(shè)計符合用戶實際需要的產(chǎn)品;與北京地鐵緊密合作，將成果成功應(yīng)用于北京地鐵14號線……
城市軌道用大規(guī)模PLC的研制開發(fā)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，該PLC涉及多項關(guān)鍵技術(shù)，需要不同專業(yè)的研發(fā)人員協(xié)同開發(fā)。和利時基于多年的PLC開發(fā)實踐經(jīng)驗，對PLC軟硬件開發(fā)中的共性技術(shù)進行模塊化封裝，沉淀到統(tǒng)一的技術(shù)平臺，每個模塊預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口，實現(xiàn)不同職種開發(fā)人員的搭積木式的快速協(xié)同開發(fā)。雖然項目面向城市軌道交通應(yīng)用場景，但新的共性技術(shù)也能進一步豐富技術(shù)平臺，為其他應(yīng)用場景的PLC產(chǎn)品開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
本項目PLC支持新型的實時工業(yè)以太網(wǎng)。在產(chǎn)品開發(fā)時，和利時積極與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品廠商溝通，并與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品廠商成立專項組，為PLC系統(tǒng)的應(yīng)用，開發(fā)配套的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，為用戶提供一站式解決方案。同時，針對地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)互通要求，PLC產(chǎn)品集成豐富的開放協(xié)議，保證地鐵設(shè)備系統(tǒng)的無縫集成。
和利時作為國內(nèi)領(lǐng)先的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成商，對PLC產(chǎn)品的應(yīng)用需求有著深刻的認識，為PLC產(chǎn)品的開發(fā)提供了很多重要的輸入。此外，和利時產(chǎn)品部又充分調(diào)研了國內(nèi)其他系統(tǒng)集成商的PLC需求，在產(chǎn)品定義時吸收眾多用戶的基礎(chǔ)需求，提煉用戶的創(chuàng)新需求，融合用戶的前沿需求，保證了產(chǎn)品未來十幾年可持續(xù)發(fā)展的競爭優(yōu)勢。
2094-SE02F-M00-S1 Kinetix 6200/6500 Control Module
BC647OEM0111 OEM Edge Program Renewal Additional Key - iFIX
GFK-0695 Series 90-30 Enhanced Genius Communications Module User's Manual
IC200ALG431LT ANALOG MIXED 12 BIT 0-10V INPUT 4CH AND OUTPUT 2CH (LT)
IC646TBLSS100 Proficy Troubleshooter for Inbligent Historian for Hist 100 Points
IC647HSTCSCCP25M Historian Enterprise Corporate Client Enterprise Connection Pack 25 Users (M4 Key)
IC647SI7C SI7:Siemens SIMATIC S7
IC693ALG222RR Analog Input, Voltage 16 Single/8 Differential Channels
IC694PWR331 Power Supply 24 Vdc High Capacity.
IC756WDN009J-23 DV Development Sys VB, Java, C++, C, Japanese, Version 2.3
CompactLogix System
PLC-5/1771 System 1771-P6S POWER SUPPLY,SLOT (ONE SLOT), 8A, 220V AC
Distributed I/O 1798-OE2 FLEXARMOR 2 CHANNEL ANALOG OUTPUT MODULE
Operator Interface 2711P-B6M8D PV PLUS 600 GRAYSCALE, KEY/TOUCH, DH+, DC PS
Support 9323-PI300DU UPGRADE: IN-SUPT: 6200-5250 BOTH TO AI-5250 BOTH
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Support F1772-SD2 FIRMWARE UPGRADE FOR 1772-SD2 PLC2 PROCESSOR MODUL
RSI Software Products 9324-RLD700NXDEE RSLOGIX 5000 PRO EDITION, GERMAN
RSI Software Products 9305-RSVADFVCITE RSVIEW32 ACTIVE DISPLAY FLOAT. VIEW CLNT (ITALIAN)
RSI Software Products 9301-PCI2000MBP APPLICOM PCI2000MBP MODBUS PLUS INTERFACE
Motion Control 2094-BSP2 MODULE, SERVO SHUNT, 400/460V 200W DISSIPATION.
A06B-6050-K119 Connector Kit, B0.5 Motor Power
IC200UEX010 14 point expansion. (8) 120VAC In, (6) 120VAC Out, 120/240VAC Power Supply. (includes IC200CBL501)
IC752CBT060 Mature, order QuickPanel instead. DataPanel 320T CE (Color Expansion): 320x240 1/4 VGA Passive Color with 80386SX/40 PC processor. Analog touch screen with text, bitmaps, bar graphs, real time clock. With 2M memory and PC/104 capability.
MTR-1N41-G-N-A-E-0RR Stepping Motor Nema42
ZA06B-0128-B675#7076 A6/3000 servo motor with IP67 sealing and brake and 64k serial encoder
20BD5P0A3AYNACD0 PowerFlex 700 AC Drive 5 A at 3 Hp 20B
20G14NC085JA0NNNNN PowerFlex 755 AC Packaged Drive
25-PM1-E019 PowerFlex 520 11kW (15Hp) Power Module
771BSS47401 Quantum CONCEPT XL 版注冊軟件
FRN5.5E1S-2J 9.5KVA 25A 5.5KW 3相AC220V/50Hz/60Hz
RC310-1A 3201GB 三位四刀
ATV38-HU29N4 1.5
USB-6212
Snazzi ATDL-01-000
TSH1BERT.3 BERT E1/T1
PXC200AL-00
PCSF-200P-X2S
MITX-6936
1492-RTB16P 16-Pole Push-In Style Rtb
WinCC 上位監(jiān)控軟件 6GK1901-0DA20-0AA0 BFOC 連接器套件，（20 件）
20AB028A0AYNANC0 PowerFlex 70 AC Drive 28 A at 10 Hp 20A
GA647IFPLDV00300 GCA iFIX Plus SCADA 300 I/O Dev
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IC600BF814RR Type K Thermocouple Input Module (8 points)
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Pico Controllers 1760-CONN-RJ45 INTRA-CBL CONNECT 10/PACK
PLC-5/1771 System 1771-OMD 220V AC OUTPUT MODULE, 16 OUTPUTS
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EtherNet/IP Products 1747-L551 SLC 5/05 CONTROLLER
RSI Software Products 9301-2SE3500 RSVIEW32 RUNTIME 100K
RSI Software Products 9356-PRO2450U3 UPGRADE: IN-SUPT: RSSQL STD.1500 TO PROF.32000 TAG
Motion Control F-6200-R-H00AA BRUSHLESS MOTOR/ENCODER
