產品概述:
為打破國外廠商對中大型PLC的壟斷,支持我國制造業實現自主可控的數字化轉型升級,華龍訊達依托高端裝備配套實踐的技術積累,突破了工業精準控制和高速通信的技術難題,研發了木星大型PLC(JIC PLC 8010)。木星大型PLC(JIC PLC 8010)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100%國產化自主設計和制造,面向高端裝備的開放架構軟硬件控制平臺,提供離散制造領域對中、大型裝備高可靠性、開放性、安全性要求的控制系統解決方案,其性能指標可媲美歐美廠商中、高端PLC系列產品,可用于高端生產裝備和生產線的控制大腦,實現高端生產設備全國產化控制系統的應用。
性能特點:
(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,國內唯一自主指令系統。
龍芯 3A5000 是面向嵌入式工控設備 、服務器等信息化領域的通用處理器, 基于龍芯自主指令系統(LoongArch )的 LA464微結構, 并進一步提升頻率, 降低功耗優化性能 。在與龍芯3A4000 處理器保持引腳兼容的基礎上,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
龍芯中科開發的 Loongos ,是一款具備精簡、高效、實時特征的嵌入式實時操作系統,基于通用Linux內核利用RT-Linux 技術實現實時性。
(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、調試以及 HMI 組態等用戶程序或應用的組件和產品 。未來J IC IAP還將開發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用需求。
(4)華龍全自主PLC控制器
JIC PLC基于龍芯中科的芯片和華龍訊達在裝備行業二十多年的工藝積累,集成自有核心算法,全部實現國產化,能滿足離散制造領域對高端大型裝備可靠性高、開放性強、安全性高的要求。產品支持多個處理單元并行計算,全面覆蓋傳統 PLC、DCS等應用場景,實現軟硬件解耦和多語言集成,達到IT/OT數據的真正融合。
l 國產化, 自主可控
l 體積小 ,性能高
l 模塊化, 可擴展
l 適用于所有任務的工業控制器
目前已對產品進行了嚴格的性能測試,核心技術指標如下:
(1)采用國產CPU芯片和國產實時操作系統
(2)運行時間抖動≤20微秒
(3)最大I/O連接容量達65535個
(4)2ms任務周期,可驅動512個伺服
適用領域:
經相關機構檢測,木星大型PLC(JIC PLC 8010)支持接入多種標準工業總線協議,可連接 65535個 I/O點,2ms任務周期可驅動 512個伺服,運行時間抖動小于 20微秒,性能達到同類進口產品水平,為大中型控制系統提供了國產化方案,可應用于國產裝備、新能源產線、軍工制造、風電、CNC控制、軌道交通等行業和領域。
推薦理由:
1、產品功能
木星大型PLC(JIC PLC 8010)采用龍芯中科的3A5000指令集芯片,搭建國產LoongOS操作系統和JIC RTE運行時,可以實現微秒級快速控制過程,可以實現PLC、HMI、運動控制和現場總線通訊功能,通過JIC IAP可以完成控制程序、人機界面組態的編排、調試與仿真,并將其下載至JIC PLC 8010控制器上運行。
木星大型PLC(JIC PLC 8010)可安裝于DIN導軌,多核CPU結合JIC RTE,可以將PLC任務分配給多個內核,顯著提高系統性能。另外,JIC PLC 8010控制器可用于實現運動控制應用,理論上最多可以控制512根軸。可以實現“點到點運動控制”、“電子齒輪”、“飛鋸”等軸控制功能,可以實現單軸、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標準導入/導出,具有與其他PLC軟件之間的互操作性。
木星大型PLC(JIC PLC 8010)具有128 KB NOVRAM作為內部持久數據存儲器,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,重要數據存儲在NOVRAM中,并在重新啟動后再次可用。
木星大型PLC(JIC PLC 8010)的基本配置包括:
l 一個CFast卡槽
l 一個CMOS電池快速接口
l 兩個獨立的千兆以太網接口
l 兩個獨立的千兆EtherCAT總線(Master)接口
l 四個USB2.0接口
l 一個HDMI接口
l 一個2.4英寸的LCD面板,并附帶五個操作按鍵
l 一個電源接口
l 一個UPS關機指令與串行通訊接口
2、產品創新性
木星大型PLC(JIC PLC 8010)適配國產通用處理器、國產實時操作系統,自研全自主知識產權的PLC編程軟件,采用100%國產電子元器件,打造面向離散行業國產自主可控高性能大型PLC。
主要技術特征:
(1)處理器采用國產通用處理器龍芯3A5000。相對于PLC普遍采用的嵌入式處理器,通用處理器具有更高的計算能力。相對于PLC普遍采用的國外X86、ARM指令系統,龍芯3A5000采用龍芯中科自主研發的LoongArch?指令系統。
(2)采用100%國產電子元器件。通過國產電子元器件選型與適配,PLC實現了100%使用國產電子元器件。所采用的超過20多款芯片以及2000多款電子元件全部實現國產化,包括處理器、時鐘芯片、內存芯片、存儲芯片、安全芯片。
(3)操作系統采用國產實時操作系統LoongOS。PLC產品需保證對輸入信號的實時響應,并且在規定的時間內輸出控制信號,因此需選用實時操作系統。采用實時操作系統LoongOS,能夠滿足工業自動化控制實時性的要求。
(4)JIC PLC 8010基于國產處理器與操作系統,達到大型PLC的性能(大型PLC支持的I/O點數一般大于2048點)。運行時間抖動≤20微秒;最大I/O連接容量達65535個;2ms任務周期,可驅動512個伺服軸。
(5)自研具有自主知識產權的PLC編程軟件。華龍訊達自主編程軟件,包含所有可用于配置、編程、仿真、診斷、調試以及HMI組態等用戶程序或應用的組件。
(6)PLC硬件設計創新
1)為解決產品相似外觀下需要重復設計與制模的問題,采用可無限延長并且長短混搭的鏈條式殼體拼接設計方法。
2)為解決PLC安裝到DIN35導軌后不易拆裝的問題,采用一種基于DIN35導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計,不但確保了PLC的通風散熱效果,而且實現了PLC與其他子系統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的工作狀態參數,并可通過配備的操作按鈕對PLC進行診斷操作。
木星大型PLC(JIC PLC 8010)已通過了3C認證、CE認證、FCC認證和環境可靠性檢測(IEC 60068-2-64:2008、IEC 60529:2013、IEC 60068-2-27:2008),獲得24項知識產權,其中22項專利,2項軟著,發明專利16項。華龍訊達還同步研制了50款配套模塊,包括耦合器模塊、總線擴展模塊、IO模塊、電源模塊、網關模塊、測量模塊等。JIC PLC 8010已在中速包裝機、濰柴動力大型動力柔性飛輪裝配線上進入試運行,近期將在新能源裝備生產線和加工中心(CNC)等領域開展國產控制系統試點工作。
3、產品實用性
木星大型PLC(JIC PLC 8010)是一款符合IEC 61131-3標準和PLCopen規范,具備運動控制功能的高性能PLC控制器。可以廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化等各個行業,使用情況主要可分為以下幾類:
l 運動控制
l 數據處理
l 通信及聯網
l 工業過程控制
l 開關量邏輯控制
為確保某些特定場合對PLC控制系統高可靠的需求,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同步兩個控制器,無需使用專門的硬件組件實現控制器之間的同步,切換時間為兩個控制任務周期,使PLC冗余控制讓更適用于普遍的應用,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設備直接連接,并配置EtherCAT總線冗余來提高系統運行的可靠性。
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計有UPS電源模塊,還設計了電源冗余模塊。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,用于系統擴容或冗余,可以滿足大型PLC的復雜控制場景。
4、產品開放性
木星大型PLC(JIC PLC 8010)的開放性表現為以下幾個方面:
(1) 編程語言:支持符合IEC61131-3標準的多種編程語言,例如傳統的梯形圖(LD)、結構化文本(ST)、功能塊圖(FBD)、順序功能圖(SFC)、指令表(IL)等。這樣,用戶可以根據自己的編程習慣和要求選擇最適合的編程語言。
(2) 通信協議:支持多種通信協議,可以在任一從站中添加PROFIBUS、PROFINET、CANopen、DeviceNet、EtherNet/IP、Modbus等其它總線系統的網關。這使得PLC能夠方便地與其他設備或系統進行通信和集成,實現數據交換和協同控制。
(3) 開發環境和工具:通提供豐富的開發環境和工具,如集成編程開發環境、仿真器、在線調試工具等。這些工具可以幫助用戶進行編程、調試和優化PLC應用程序。
(4) 第三方軟件和硬件支持:允許用戶使用符合主流工業總線協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或工控設備之間能夠實現互操作性和兼容性。