產(chǎn)品概述:
為打破國外廠商對中大型PLC的壟斷,支持我國制造業(yè)實現(xiàn)自主可控的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級,華龍訊達依托高端裝備配套實踐的技術(shù)積累,突破了工業(yè)精準控制和高速通信的技術(shù)難題,研發(fā)了華龍訊達國產(chǎn)大型PLC(JIC PLC 8010)。JIC PLC控制器是基于龍芯中科新一代3A5000指令集芯片,所采用電子元件已實現(xiàn)100%國產(chǎn)化自主設(shè)計和制造,面向高端裝備的開放架構(gòu)軟硬件控制平臺,提供離散制造領(lǐng)域?qū)χ小⒋笮脱b備高可靠性、開放性、安全性要求的控制系統(tǒng)解決方案,其性能指標可媲美歐美廠商中、高端PLC系列產(chǎn)品,可用于高端生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)線的控制大腦,實現(xiàn)高端生產(chǎn)設(shè)備全國產(chǎn)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用。
性能特點:
華龍訊達國產(chǎn)大型PLC(JIC PLC 8010)的主要技術(shù)指標如下:
①支持基于IEC 61131-3標準的五種編程語言,包括ST、LD、FBD、SFC、IL等;
②支持符合PLCOPEN標準的運動控制功能,可以實現(xiàn)單軸和多軸同步運動控制以及復(fù)雜的插補控制,可以進行CNC以及機器人控制;
③支持接入多種工業(yè)總線協(xié)議,EtherCAT、CANopen、Profinet、Profibus、OPC UA、UDP、Ethernet/IP、Modbus-TCP等;
④支持雙PLC冗余配置功能,提供一個能夠在兩臺JIC PLC 8010上對 PLC 程序進行冗余處理的擴展功能,可顯著提高控制過程的可靠性;
⑤支持線纜冗余功能,實現(xiàn)控制器和現(xiàn)場總線之間的冗余通信;
⑥EtherCAT最大循環(huán)速率為5KHz(200μs);
⑦運行抖動≤20μs;
⑧可連接I/O點數(shù)65535個;
⑨最多可以控制512軸(2ms任務(wù)周期);
⑩在250μs任務(wù)周期可實現(xiàn)32軸同步運算的高性能、高響應(yīng)控制。
適用領(lǐng)域:
華龍訊達國產(chǎn)大型PLC(JIC PLC 8010)可廣泛應(yīng)用于國產(chǎn)裝備、新能源產(chǎn)線、具身智能機器人、電子電氣、軌道交通、產(chǎn)教融合、鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化等行業(yè)和領(lǐng)域。目前已在中速包裝設(shè)備、汽車制造、新能源裝備、產(chǎn)教融合等領(lǐng)域成功應(yīng)用。
1.中速包裝設(shè)備的應(yīng)用
華龍訊達國產(chǎn)自主可控大型PLC–JIC PLC 8010首次實現(xiàn)了國產(chǎn)PLC在高價值裝備上替代國外PLC(BECKHOFF)同類型產(chǎn)品,以及替代國外高端裝備廠家的專用控制系統(tǒng)(MICRO II系統(tǒng)),對標歐美同類型高水平產(chǎn)品,并以更優(yōu)越的性能和穩(wěn)定性,使已經(jīng)運行20多年的高端裝備包裝機組在通過設(shè)備大修和國產(chǎn)自主可控電控系統(tǒng)替代升級后,設(shè)備生產(chǎn)力和穩(wěn)定性恢復(fù)到新機設(shè)備出廠水平,并已經(jīng)穩(wěn)定運行將近1年以上,得到了客戶的認可與好評。為高端裝備高度依賴于歐美主流PLC廠家的產(chǎn)品和技術(shù),提供了可替代、通過實例驗證的國產(chǎn)自主可控產(chǎn)品和解決方案,未來可以使該行業(yè)逐步擺脫對國外產(chǎn)品和技術(shù)的依賴,使設(shè)備底層控制技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化自主可控。
2.汽車制造企業(yè)的應(yīng)用
華龍訊達與重型汽車制造企業(yè)以自主設(shè)計制造的飛輪智能裝配單元為試點,開展關(guān)于國產(chǎn)PLC應(yīng)用的技術(shù)合作。在汽車制造企業(yè)的飛輪智能裝配單元,以華龍訊達JIC PLC 8010替代西門子S7-1513,實現(xiàn)了高精度視覺引導(dǎo)、零件無序抓取、全過程防錯、設(shè)備虛實聯(lián)動、全周期數(shù)據(jù)管理與信息追溯等功能,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換、單元適配、設(shè)備測試,能夠完全滿足設(shè)備控制與運行要求。
3.新能源裝備行業(yè)的應(yīng)用
新能源裝備生產(chǎn)線采用華龍訊達JIC PLC 8010、基于開源鴻蒙工業(yè)操作系統(tǒng)的HMI替代國外自控產(chǎn)品,并研制國外PLC移植工具,提升國產(chǎn)化替代效率。
4.產(chǎn)教融合行業(yè)的應(yīng)用
與高校、職校合作,采用華龍訊達PLC - JIC PLC 8010和總線模塊開展產(chǎn)教融合,原來由8套獨立運動控制卡控制的三維CNC教學裝置,只需要采用1臺華龍訊達PLC即可實現(xiàn),實現(xiàn)一機多控、一機多能,已用于風力發(fā)電校企聯(lián)合項目。
推薦理由:
1.產(chǎn)品功能
JIC PLC 8010控制器采用龍芯中科的3A5000指令集芯片,搭建國產(chǎn)LoonOS操作系統(tǒng)和JIC RTE運行時,可以實現(xiàn)微秒級快速控制過程,可以實現(xiàn)PLC、HMI、運動控制和現(xiàn)場總線通訊功能,通過JIC IAP可以完成控制程序、人機界面組態(tài)的編排、調(diào)試與仿真,并將其下載至JIC PLC 8010控制器上運行。
JIC PLC 8010控制器可安裝于DIN導(dǎo)軌,多核CPU結(jié)合JIC RTE,可以將PLC任務(wù)分配給多個內(nèi)核,顯著提高系統(tǒng)性能。另外,JIC PLC 8010控制器可用于實現(xiàn)運動控制應(yīng)用,理論上最多可以控制512根軸。可以實現(xiàn)“點到點運動控制”、“電子齒輪”、“飛鋸”等軸控制功能,可以實現(xiàn)單軸、多軸插補運動,可以進行CNC以及機器人控制。支持符合IEC61131-3國際標準的編程語言(即LD、FBD、SFC、IL、ST),支持PLCopen XML標準導(dǎo)入/導(dǎo)出,具有與其他PLC軟件之間的互操作性。
JIC PLC 8010控制器具有128 KB NOVRAM作為內(nèi)部持久數(shù)據(jù)存儲器,可用作帶電容式UPS或外部電池組的電源裝置的替代品。在電源故障的情況下,重要數(shù)據(jù)存儲在NOVRAM中,并在重新啟動后再次可用。
JIC PLC 8010控制器的基本配置包括:
· 一個CFast卡槽
· 一個CMOS電池快速接口
· 兩個獨立的千兆以太網(wǎng)接口
· 兩個獨立的千兆EtherCAT總線(Master)接口
· 四個USB2.0接口
· 一個HDMI接口
· 一個2.4英寸的LCD面板,并附帶五個操作按鍵
· 一個電源接口
· 一個UPS關(guān)機指令與串行通訊接口
2.產(chǎn)品創(chuàng)新性
基于龍芯3A5000芯片的華龍訊達國產(chǎn)大型PLC產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在以下方面:
(1)采用龍芯中科3A5000處理芯片
采用基于龍芯自主指令集LoongArch的3A5000芯片。LoongArch是獨立于wintel體系和AA體系,國內(nèi)唯一自主指令系統(tǒng)。龍芯3A5000是面向嵌入式工控設(shè)備 、服務(wù)器等信息化領(lǐng)域的通用處理器, 基于龍芯自主指令系統(tǒng)(LoongArch )的LA464微結(jié)構(gòu),并進一步提升頻率,降低功耗優(yōu)化性能 。在與龍芯3A4000處理器保持引腳兼容的基礎(chǔ)上,頻率提升至 2. 5GHz , 功耗降低30%以上,性能提升50%以上。
(2)采用龍芯中科Loongos操作系統(tǒng)
龍芯中科開發(fā)的Loongos是一款具備精簡、高效、實時特征的嵌入式實時操作系統(tǒng),基于通用Linux內(nèi)核利用RT-Linux技術(shù)實現(xiàn)實時性。
(3)華龍全自主編譯器
JIC IAP包含所有可用于配置、編程、仿真、診斷、調(diào)試以及HMI組態(tài)等用戶程序或應(yīng)用的組件和產(chǎn)品。未來JIC IAP還將開發(fā)更多的功能組件來擴展自動化平臺的功能,比如:視覺功能組件、IIOT功能組件、測量功能組件及行業(yè)專用功能組件等。集合多種功能的自動化平臺,可以滿足幾乎所有自動化應(yīng)用需求。
(4)華龍全自主運行時(JIC RTE)
JIC RTE基于龍芯中科的芯片和華龍訊達在裝備行業(yè)二十多年的工藝積累,集成自有核心算法,全部實現(xiàn)國產(chǎn)化,能滿足離散制造領(lǐng)域?qū)Ω叨舜笮脱b備可靠性高、開放性強、安全性高的要求。產(chǎn)品支持多個處理單元并行計算,全面覆蓋傳統(tǒng)PLC、DCS等應(yīng)用場景,實現(xiàn)軟硬件解耦和多語言集成,達到IT/OT數(shù)據(jù)的真正融合。
(5)硬件設(shè)計創(chuàng)新
1)為解決產(chǎn)品相似外觀下需要重復(fù)設(shè)計與制模的問題,采用可無限延長并且長短混搭的鏈條式殼體拼接設(shè)計方法。
2)為解決PLC安裝到DIN35導(dǎo)軌后不易拆裝的問題,采用一種基于DIN35導(dǎo)軌高可靠易操作的雙塑膠卡緊裝置,每個組成殼體的鏈條都配有一對塑膠卡扣,鏈條可無限多,卡扣也可無限對。
3)為解決PLC散熱與框架擴展緊固的問題,采用鏈條拼接式兩面日字鏤空、瓶口型盲孔與階梯型外觀設(shè)計,不但確保了PLC的通風散熱效果,而且實現(xiàn)了PLC與其他子系統(tǒng)模塊之間的緊密連接。
4)為解決PLC故障診斷不能可視化操作問題,PLC硬件配備顯示屏展示PLC的工作狀態(tài)參數(shù),并可通過配備的操作按鈕對PLC進行診斷操作。
目前,JIC PLC 8010已通過了3C認證、CE認證、FCC認證和環(huán)境可靠性檢測(IEC60068-2-64:2008、IEC60529:2013、 IEC60068-2-27:2008),獲得22項知識產(chǎn)權(quán),其中20項專利,2項軟著,發(fā)明專利15項。華龍訊達還同步研制了完備的配套模塊,包括耦合器模塊、總線擴展模塊、IO模塊、電源模塊、網(wǎng)關(guān)模塊、測量模塊等。
3.產(chǎn)品實用性
JIC PLC 8010控制器是一款符合IEC 61131-3標準和PLCopen規(guī)范,具備運動控制功能的高性能PLC控制器。可廣泛應(yīng)用于國產(chǎn)裝備、新能源產(chǎn)線、具身智能機器人、電子電氣、軌道交通、產(chǎn)教融合、鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化等行業(yè)和領(lǐng)域,使用情況主要可分為以下幾類:
· 運動控制
· 數(shù)據(jù)處理
· 通信及聯(lián)網(wǎng)
· 工業(yè)過程控制
· 開關(guān)量邏輯控制
為確保某些特定場合對PLC控制系統(tǒng)高可靠的需求,JIC PLC具備較完整的冗余方案:PLC控制器冗余、總線冗余與電源冗余。
PLC控制器冗余:JIC PLC 8010控制器支持通過以太網(wǎng)同步兩個控制器,無需使用專門的硬件組件實現(xiàn)控制器之間的同步,切換時間為兩個控制任務(wù)周期,使PLC冗余控制讓更適用于普遍的應(yīng)用,成本更低、實用性更強,可顯著提高控制過程的可靠性。
總線冗余:JIC PLC 8010控制器具備EtherCAT雙主站端口,可以與EtherCAT設(shè)備直接連接,并配置EtherCAT總線冗余來提高系統(tǒng)運行的可靠性。
電源冗余:JIC PLC 8010控制采用外部DC24V供電,為PLC控制器供電的方案不但設(shè)計有UPS電源模塊,還設(shè)計了電源冗余模塊。電源冗余模塊可用于對兩臺同型號的24V電源進行解耦操作,用于系統(tǒng)擴容或冗余,可以滿足大型PLC的復(fù)雜控制場景。
4.產(chǎn)品開放性
JIC PLC 8010控制器的開放性表現(xiàn)為以下幾個方面:
(1)編程語言:支持符合IEC61131-3標準的多種編程語言,例如傳統(tǒng)的梯形圖(LD)、結(jié)構(gòu)化文本(ST)、功能塊圖(FBD)、順序功能圖(SFC)、指令表(IL)等。這樣,用戶可以根據(jù)自己的編程習慣和要求選擇最適合的編程語言。
(2)通信協(xié)議:支持多種通信協(xié)議,可以在任一從站中添加PROFIBUS、PROFINET、CANopen、DeviceNet、EtherNet/IP、Modbus等其它總線系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)。這使得PLC能夠方便地與其他設(shè)備或系統(tǒng)進行通信和集成,實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和協(xié)同控制。
(3)開發(fā)環(huán)境和工具:通提供豐富的開發(fā)環(huán)境和工具,如集成編程開發(fā)環(huán)境、仿真器、在線調(diào)試工具等。這些工具可以幫助用戶進行編程、調(diào)試和優(yōu)化PLC應(yīng)用程序。
(4)第三方軟件和硬件支持:允許用戶使用符合主流工業(yè)總線協(xié)議的第三方硬件進行擴展和定制,允許用戶可以編寫自己的函數(shù)庫、算法模塊。
(5)開放的標準和接口:遵循開放的標準和接口,如IEC 61131-3標準,這使得不同廠商的PLC或工控設(shè)備之間能夠?qū)崿F(xiàn)互操作性和兼容性。