从1969年诞生起，可编程序控制器（PLC，Programmable Logic Controller）就具备了强大的生命力，PLC在工业自动化、制造业和楼宇自动化等领域有着广泛的应用。

　　随着近年来工业互联、物联网、智能制造等倡导的理论开始纵深发展，PLC作为现场设备层数据处理的“代言人”，是设备现场控制、数据采集的首选设备，把工业制造（如工厂、车间）的生产数据通过通讯设备传入工业互联网，再完成对生产过程的控制，成为工业互联网时代的背后核心力量。更有人认为，PLC在工业环境下，无所不能。

　　今天小编带大家了解的就是我院嵌入式系统及物联网研究所研发的PLC系列产品。

【科技研发】

什么是PLC?

　　可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC)，是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。可编程控制器由CPU、指令及数据内存、输入/输出接口、电源、数字模拟转换等功能单元组成。早期的可编程逻辑控制器只有逻辑控制的功能，所以被命名为可编程逻辑控制器，后来随着不断地发展，这些当初功能简单的计算机模块已经有了包括逻辑控制、时序控制、模拟控制、多机通信等各类功能，名称也改为可编程控制器(Programmable Controller)，但是由于它的简写PC与个人电脑(Personal Computer)的简写相冲突，加上习惯的原因，人们还是经常使用可编程逻辑控制器这一称呼，并仍使用PLC这一缩写。

　　作为自动化核心控制产品，国产PLC目前在国内PLC市场的占有率一直无法突破10%的比例，已成为自动化控制产品范畴自主可控的“短板”，是必须得到补足的部分。如不能快速实现国产化替代，将对国内信息安全、实现自主可控留下隐患。

【科技创新】

　　嵌入式所选择在PLC领域进行突破和实现产业化，成功开发大型PLC和中小型PLC，尤其在2019年推出大型PLC，是国内少数具有成功应用案例的产品，打破了国内大型PLC没有商业化应用的局面。

（1）RPC3000系列大型PLC

　　RPC3000系列PLC是面向中大型工程项目和高端装备配套而研制的新一代控制系统，在先进性、稳定性、可靠性、开放性、易用性等方面达到了国际先进水平。

技术优势

■ 充分融合过程控制技术和离散控制技术，兼具DCS和PLC优点

■ 单指令运算周期仅为0.01us

■ 冗余：包括CPU冗余、通讯冗余、电源冗余

■ 热插拔技术，模块可带电插拔

■ I/O容量为可扩展4万个数字量、2500个模拟量

■ 通讯协议，包括TCP/IP、Profinet、Profibus-DP、Modbus、自由协议等

（2）RPC2000系列中小型PLC

　　RPC2000系列PLC具有强大的控制运算能力和高性能的信号处理能力，是设备配套和小型自动化工程的首选控制产品。

技术优势

■ 运算速度快，IO扩展能力强，丰富的通讯扩展能力，具有业内顶尖的模拟量处理能力

■ CPU性能优越，单指令处理时间为0.06μs

■ CPU模块自带1个以太网、1个RS232和2个RS485

■ I/O容量为504个数字量/203个模拟量

■ 单CPU可扩展25个模块

特色及亮点

可编程网关：采用可编程技术、通讯技术和数据存储技术，将多个串口和以太网口连接起来。

PLC便携式下载器：无需携带电脑即可下载PLC程序。

基于云服务器的客户端平台：采用大数据、移动互联网等技术，提供基于云服务器的数据挖掘和数据管理平台软件。

GPRS通讯模块：自带定位功能，在对移动设备监控的基础上，实现设备定位功能。

交流采样模块：直接采集三相电参数，包括电流、电压、功率因数、谐波信号、漏电信号等。

　　　
　　　　煤矿供电设备　　　　　　　　　　　　　　　垃圾焚烧电厂　　　　　　　　　　　　净水系统　　　　　　　　　　　　　应急供水控制　

【产业应用】

典型案例：5A级大型名胜景区泵站集控系统

　　蓄水调洪和水源涵养是大型水库最为重要的功能，泵站群为大型水库的正常运转提供了保障。泵站群集控系统以可编程控制器（PLC）为核心，实现泵站群的自动控制和调度管理，以确保大型水库的安全运行。该泵站群集控系统，采用嵌入式系统及物联网研究所研制的RPC2000系列PLC和物联网智能监控系统，实现对水库水位和水泵运行状况的实时监测、泵站群的网络级联、泵站群的自动化控制和调度管理，达到泵站群“无人值班（少人值守）”的要求。

　　　
RPC3000系列可编程控制器（PLC）  　   RPC2000物联网智能监控控制柜 　

性能与优势

　　PLC采集泵站群数据，并与上位监控系统进行数据交互，实现信息共享，完成水库水位监测、泵站开关启停、报警信息处理等功能。通过授权，管理人员可通过电脑、手机随时随地获取泵站群信息，实现远程调度和管理。在实时监控和远程调度的基础上，泵站集控系统对设备进行优化控制，进行预测性维护，延长水泵使用寿命。

泵站群集控系统信息化管理平台

应用领域

（1）轨道交通自动化

<典型应用>

轨道交通综合监控系统

EMC地铁节能系统

地铁站内空调群控系统

地铁车载空调控制器

地铁牵引及供电监控

（2）水处理自动化

<典型应用>

中水处理监控系统

污水处理监控系统

应急供水车自动控制

全自动一体化污水处理设备

全自动软水、污水处理器

（3）煤矿自动化

<典型应用>

矿井排水监控系统

输煤皮带监控系统

低压馈电开关控制器

高压隔爆开关控制器

磁力启动器控制器

移动变电站控制器

（4）环保及节能自动化

<典型应用>

烟气监测系统

水质监测系统

脱硫控制系统

工业节能控制系统

建筑节能监控系统

（5）供热自动化

<典型应用>

热源自动控制

热网综合监控

换热站自动监控

单元式供热机组控制

能源管理及优化调度

合作企业案例

嵌入式系统及物联网研究所

　　我院嵌入式系统及物联网研究所成立于2016年，在自动化、信息化等领域具有雄厚的技术积累和丰富的产业化经验，长期致力于嵌入式控制及物联网技术的研究。研究所所长徐昌荣研究员曾获"2010年度中国自动化领域年度人物"称号，现任中国机电一体化技术应用协会PLC分会理事长。研究所基于多年自动化产品设计、开发和应用经验，融合了先进、实用的信号处理技术、通讯技术、计算机技术和自动控制技术，其产品在性能、质量、可靠性、稳定性、开放性和易用性上达到国际先进水平。其PLC技术与工业互联、云计算、大数据等技术完美结合，更是为智能制造用户提供了完善的解决方案。

技术对接、业务洽谈

联系人：徐昌荣

固定电话：022-84856585

移动电话：13701392991

邮箱：xuchangr@tsinghua-tj.org

传真：022-84856585转608

来源|嵌入式系统及物联网研究所

编辑|王肖

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