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1792D-KPLT
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產品研發(fā)成功，才實現(xiàn)了該領域的自主可控。然而，國產PLC控制系統(tǒng)的產業(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上、通風和給排水設備開啟或是關閉……這些看似平平常常毫不起眼的設施，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備、機電設備的控制，對車站防災系統(tǒng)的管理，對車站每個末端開關的控制，都要依靠后臺的“城市軌道交通用大規(guī)模網絡化高可靠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裝備。
三選一的固定模式
地鐵車站內的PLC主要應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)……這樣的應用場景對大型PLC產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品，甚至發(fā)展到在項目招標時，招標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領域，我國的企業(yè)鮮有涉足呢?因為產品研發(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)，雖然國內很多廠家都在研發(fā)生產，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品拿來用。這種軟硬件適配的方式卻不能應用在大型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，也就是相當于計算機系統(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)模網絡化高可靠智能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為參考目標產品，自主研發(fā)了城市軌道交通用大規(guī)模網絡化高可靠PLC控制系統(tǒng)。經過2年的努力，共研發(fā)了20余種PLC模塊產品和軟件。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出比。和利時集團技術總監(jiān)朱毅明給記者算了一筆賬：“大型PLC產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，從財務層面分析，這個項目一點意義都沒有。投入產出比如此糟糕，使得當年的經營決策做得非常困難。”
雖然該項目產生的經濟效益將很不理想，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裝備，開發(fā)具有自主知識產權的大規(guī)模PLC控制系統(tǒng)并實現(xiàn)產業(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)，努力承擔起企業(yè)的社會責任。也是因為這份擔當，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)網行業(yè)的風光前程，卻能堅守在基礎工業(yè)領域，全身心地投入到大型PLC系統(tǒng)的研發(fā)中。
在產品研發(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、生產部、測試部的協(xié)同工作，使項目按計劃和目標穩(wěn)步推進，研發(fā)的成本和質量都得到了比較好的控制。面臨人員緊張、技術難點多等困難，項目經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，集中攻克了一批關鍵技術難題。
大型PLC項目的核心研發(fā)團隊主要設在西安，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)團隊任務繁重，日以繼夜地連軸轉。
規(guī)模網絡化PLC是一項綜合性技術，需要長期持之以恒地研發(fā)投入和多種行業(yè)的大量應用實踐。因此在本項目執(zhí)行期間，與國內多家科研、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)儀器儀表綜合技術經濟研究所合作形成“大規(guī)模PLC技術評估體系和方法”;與北京軌道交通建設管理有限公司深度合作，將產品開發(fā)與應用結合在一起，設計符合用戶實際需要的產品;與北京地鐵緊密合作，將成果成功應用于北京地鐵14號線……
城市軌道用大規(guī)模PLC的研制開發(fā)是一項復雜的系統(tǒng)性工程，該PLC涉及多項關鍵技術，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)實踐經驗，對PLC軟硬件開發(fā)中的共性技術進行模塊化封裝，沉淀到統(tǒng)一的技術平臺，每個模塊預留標準接口，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用場景，但新的共性技術也能進一步豐富技術平臺，為其他應用場景的PLC產品開發(fā)奠定基礎。
本項目PLC支持新型的實時工業(yè)以太網。在產品開發(fā)時，和利時積極與網絡產品廠商溝通，并與網絡產品廠商成立專項組，為PLC系統(tǒng)的應用，開發(fā)配套的網絡產品，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產品集成豐富的開放協(xié)議，保證地鐵設備系統(tǒng)的無縫集成。
和利時作為國內領先的地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成商，對PLC產品的應用需求有著深刻的認識，為PLC產品的開發(fā)提供了很多重要的輸入。此外，和利時產品部又充分調研了國內其他系統(tǒng)集成商的PLC需求，在產品定義時吸收眾多用戶的基礎需求，提煉用戶的創(chuàng)新需求，融合用戶的前沿需求，保證了產品未來十幾年可持續(xù)發(fā)展的競爭優(yōu)勢。
SSC-5X86HVGA
PCL-818
PS-7270F
TYAN S2917 S2917ANRF-FJ
EMB-852T
AIMB-4112
A20B-0005-0583
1492-SPM1C080-N MCB Supplementary Protector 8 A
1494H-DN3H6 Heavy Duty Fusible Safety Discon Switch
軟啟動器 3RW44456BC46
BC647TRT915 CIMPLICITY HMI Server 1500 I/O Runtime System with Proficy GlobalCare
GC647PSF025 Global Care for Proficy Process Systems 250 I/O with iFIX
IC200NAL211 10 point PLC, (6) 24VDC In, (4) Relay Out, (1) Analog Input (0-10VDC, 8 bit), 24VDC Power Supply
IC646PPA364 PA-30 with 364 CPU - AC
IC647NAC003 CIMPLICITY Alarm Cast Enterprise Version
IC687RCM711 Half Slot Redundant Communications Module for HSB Systems
IC697VDD100 Discontinued. Replacement is Embedded VME-1182A-020000. Contact GE Embedded for more details.
IC800SSI420RD2RR 20A, 480V, DeviceNet S2K Servo Controller for MTR Series Motors
SLC/1746 System 1747-SCNR CONTROLNET SCANNER FOR SLC PLATFORM
Industrial Computers 6181P-15NSXPH VERSAVIEW INTEGRATED DISPLAY COMPUTER 15-INCH TFT
Application-specific products 9358-PBEPB30ENE RSBIZWARE BATCH & EPROCEDURE BNDLE PLX 30 UNITS
Operator Interface 2711-K5A16 PV550 MONOCHROME KEY, DF1 & RS232 PRINT
Support 6171-PCSR SUPT REINSTATEMENT CONTRACT FOR 6171PCS
Support 9393-RSTLX5KS SUPT RENEWAL CONTRACT FOR 9393RSTLX5K, PLX5K
ControlNet Products 2711P-K10C15B2 PV PLUS 1000, KEYPAD, CNET, AC PS, EXT MEM
RSI Software Products 9301-2SE2500U4R UPGRADE: OUT-SUPT: RSVIEW32 WORKS 150 TO 100K
RSI Software Products 9358-BEPB60U3 UPGRADE: IN-SUPT: RSBW BATCH & EPROCEDURE 30 TO 60
Motion Control MPL-A4540F-MK22AA MOTOR,SERVO,10.2 NM,3000RPM,MULTI,230V,9.5KG
Motion Control 2090-XXNFY-S25 CABLE,NON-FLEX,MOTOR FEEDBACK,Y,25M
GABI3D200C2P/AD QUICKPANEL 10.5" TFT W/AB DH+ 24VDC GE LABEL
IC641SWC306 LM 90-30/20/Micro Serial Software, 3.5"/5.25" disks + CD-ROM docs.
IC800SSI104S1 4.3 Amp S2K Series Servo Amplifier/Controller, 115/230 VAC
PSPC-ADMIN Prof Shop Floor SPC Admin 1 User
20BB028A0AYNBNC0 PowerFlex 700 AC Drive 28 A at 10 Hp 20B
20DE011A0EYNANANE PowerFlex 700S AC Drive 20D
2198-5700-CLAMPSPACER Kinetix 5700 Cable Clamp Spacer
2711P-K12C4D9 PanelView Plus Terminal
280-PWRM35D-M12 ArmorStart Three-Phase Power Media
CPM2A-40CDT-D 40點主機 DC24V 24點入16點晶體管輸出 自帶RS232C口
3VU1340-1MJ00 2.4~4A
NI 9860
SBC8260
ADAM-4050
DPS-460AB
ROCKY-P218A-4.0
Orbotech Orbot-NAIO-2-N-NAIO-REV-H
1492-JC3 2.5 square mm Comb Style Terminal Block
1492-W10 IEC Term Blck 8x47.6x41mm Screw
軟啟動器 3RW40742BB35
BC646SPD365M Solution Provider Batch Key (M4)
GC647IFCLNTSRO050 GCC iFIX iClientTS Read Only 100 PK Runtime Version
IC200ALG327 Analog output 13 bit voltage 12 channel
IC646MBS001 Machine Edition Standard Development Suite
IC647IFPRDVUNLMTK iFIX Profsnl SCADA Unlimited Development (M1 Kit Part)
IC660SLD020 Red Safety Label Kit for IC660BBD020 Genius Blocks
IC697CGR935RR Hot Standby Genius Dual Bus CPU, 486DX4, 12K Discrete I/O, I M fixed u ser memory, Floating pt.
IC800CBL061 Power cable for A6/3000 motor. 14 meters
ControlLogix/1756 System 1756-M24 LOGIX5555 3.5MBYTE NONVOLATILE MEMORY
Industrial Computers 6182H-7KRH15B VVCE 700, KEYPAD, STD MEM, CNET, AC
Process Control 9358-PBANT30ENE RSBATCH NT FOR PROCESSLOGIX ARCHIVER 30 UNITS
