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联网型PLC国产替代方案

在工业自动化控制环境，自动化控制系统的需求比较分散，使用量不大，因此在这一些场景下面， PLC由于有高可靠性和稳定性，强大的可编程性，易于操作和维护，丰富的输入输出接口和扩展模块，高度的可扩展性等几大优点，PLC得到了大规模的应用。

PLC的缺点是功能过于复杂，成本比较高，联网性能比较弱，在一些使用量比较大，需求比较标准的领域，对成本，体积，国产化等要求比较高，我们在这一块有着比较丰富的使用微控制器编程来替代PLC的方案。

在这一块我们做了很多成功的案例

光热发电PLC替代方案
高速路公司PLC替代方案
环保领域水质检测PLC替代方案

1.2PLC在中广核中应用

PLC（可编程逻辑控制器）在中广核的新能源、非动力核技术应用、数字化、科技型环保等领域的应用非常广泛，以下是一些具体的应用示例：

新能源领域：
风力发电：PLC用于监测和控制风力涡轮机的各项参数，如转速、发电机输出电压和频率。通过精确控制涡轮机的转向和刹车系统，PLC可以优化风能捕捉效率，提高发电系统的稳定性和可靠性。
太阳能发电：在太阳能系统中，PLC可以监测光伏阵列的电流、电压和功率输出，并自动调整光伏阵列的倾角和方向，以最大化能量收集效率。此外，PLC还负责管理电池储能系统、逆变器和电网连接设备，确保太阳能发电系统的智能控制和高效运行。
光热发电： PLC应用在镜场控制糸统中，用于控制境场跟随太阳转动。
非动力核技术应用：电子束辐照技术：中广核联合清华大学开发的电子束辐照技术，在工业废水处理、医疗污水处理等领域有广泛应用。PLC可以精确控制电子束的辐照剂量和时间，确保处理过程的稳定性和效果。
核废料处理：在核废料处理过程中，PLC可以监测和控制处理设备的运行，确保处理过程的安全性和效率。
数字化领域：智能监控系统：PLC可以与传感器和执行器连接，实现对核电站、新能源电站等
关键设施的实时监控和智能控制。通过收集和分析数据，PLC可以帮助及时
发现潜在问题并采取相应措施，提高设施的安全性和可靠性。
数据传输与通信：PLC在实时数据传输系统中发挥着重要作用，可以确保数据准确、
快速地传输到监控中心或其他相关系统，支持决策和故障诊断。
科技型环保领域：工业废水处理：PLC可以用于控制废水处理设备的运行，确保处理过程符合环保标
准。通过精确控制化学药剂的投加量、处理时间等参数，PLC可以提高废水处理效率并降低运行成本。
辐射监测系统：在环保领域，PLC也可以用于建立辐射监测系统，实时监测和记录
辐射数据。当辐射水平超过安全阈值时，PLC可以发出警报并触发应急措施，确保公众和环境的安全。
综上所述，PLC在中广核的新能源、非动力核技术应用、数字化、科技型环保等领域中发挥着重要作用，有助于提高设施的安全性、稳定性和效率，推动清洁能源的发展和应用。

二.功能介绍

2.1总的功能介绍

在这一个替代PLC方案的系统中，总共有两部分组成，一部分是云平台，一部分是本地控制器（我们也有叫网关，或者叫报警主机，控制主机等），云平台用于替换SCADA，本地控制器用于替换PLC。其框架如下：

2.2云平台

2.2.1云平台的功能

云平台的功能十分丰富，主要包括设备管理、连接管理、应用支持以及业务分析等方面。

设备管理功能：这包括对物联网终端进行远程监控、设置调整、软件升级、系统升级、故障排查以及生命周期管理等。
连接管理功能：该功能主要应用于运营商网络上，实现对物联网连接配置和故障管理，保证终端联网通道的稳定，进行网络资源用量管理和连接资费管理，以及账单管理、套餐变更和号码/IP地址/Mac资源管理等。
应用支持功能：这是提供应用开发和统一数据存储两大功能的PaaS平台，架构在连接管理平台之上。功能包括提供成套应用开发工具、中间件、数据存储功能、业务逻辑引擎、对接第三方系统API等，如终端管理、连接管理、数据分析应用、业务支持应用等。
业务分析功能：这包含基础大数据分析服务和机器学习两大功能。大数据服务主要是指平台在集合各类相关数据后，进行分类处理、分析并提供视觉化数据分析结果，通过实时动态分析，监控设备状态并予以预警；而机器学习则是通过对历史数据进行训练生成预测模型或者客户根据平台提供工具自己开发模型，满足预测性的、认知的或复杂的分析业务逻辑。

除此之外，物联网云平台还可以提供业务受理、开通、计费功能，以及信息采集、存储、计算、展示功能等。同时，物联网云平台还需要支持多种通信协议和网络接口，以实现与不同设备和系统的连接和通信。

2.2.2云平台与SCADA比较

云平台与SCADA比较有以下优势：

设备连接与管理：物联网云平台能够轻松连接和管理大量的物联网设备，实现设备之间的互联互通，提高设备的运行效率和可靠性。
数据收集与分析：物联网云平台可以实时收集设备数据，并进行处理和分析，提供有价值的洞察和预测，帮助企业做出更明智的决策。
远程监控与控制：通过物联网云平台，用户可以远程监控和控制设备，实现设备的远程管理和维护，降低运维成本。
可扩展性与灵活性：物联网云平台通常采用云计算技术，具有良好的可扩展性和灵活性，可以根据业务需求进行快速调整和扩展。

2.3控制器

我们有多款控制器，控制器使用工业级的SOC芯片做主控，操作系统使用FreeRTOS,LINUX作为实时操作系统。SOC芯片有丰富的外设，可以根据客户的要求连接不同的外设，很容易能实现大规模量产。

我们的控制器支持多路I/O连接，单机最大可实现256路以上的I/O输入，256路以上的I/O输出，8路以上的RS485通讯接口。

支持多种无线连接，LoRa/LoRaWAN,4G/5G,WIFI,BT.

下面是我们司现有的多款控制器:

室内控制器

户外防水型控制器

无线控制器

机柜式控制器

三.成功应用场景
以下的场景跟中广核的部分场景相拟，下面是我们成功应用的场景。 3.1光伏运维

云平台

控制器
控制器用于采集光伏板下面逆变器的数据。

3.2钢厂的管控制系统

云平台

控制器
用于采集钢厂的各种传感器，同时控制一些电机设备。

3.3光热发电

云平台在这一个项目，用的平台还是SCADA，云平台会在后期使用
控制器
控制器用于控制定日镜围着太阳转动，前期使用的是PLC。

3.4高速公路控制系统

现状
在高速路公司控制系统中，用的全是PLC,使用主要体现在以下几个方面：
1 交通检测控制系统：PLC负责控制交通诱导设施，如车道指示器、交通信号灯、可变情报板、可变限速标志等。通过PLC程序控制输出继电器，车道指示器和交通信号灯能显示相应的信息。可变情报板和可变限速标志的显示值则通过PLC的串行通信接口输出进行控制改变。此外，PLC还能获取车辆通行情况检测器（车辆监测器）检测的隧道车辆通行数据，如车速、车流量、车道占有率等参数，并存于PLC内存储器中。
2 通风检测控制系统：PLC通过模拟量输入模块采集各种空气指标数据，如CO浓度、透过率等。风机的启停则通过PLC的开关量输出模块程序控制中间继电器实现。在隧道内发生火灾时，PLC可以根据综合情况自动控制风机的启停状态，确保局部及整体有效快速排烟。
3 照明控制程序：PLC根据检测到的洞内外光强数据、交通量变化以及白天、黑夜等情况，控制隧道的照明系统，调节出入口以及洞内的照明，保证行车的安全，并在满足照明要求的情况下达到节能运行的目的。
4 变电站监视控制程序：PLC对隧道变电站的电源状态、质量以及故障等状态进行监视，如高压电源进线开关状态、低压总开关状态等。根据被监视设备状态的变化及故障告警信号进行告警记录，存贮相应的监视信息，并且把采集的信号传送至监控分中心。
总的来说，PLC在高速公司控制系统中起到了关键的作用，它通过控制各种设备和设施，保证了高速公路的安全、高效和节能运行。现在高速的PLC用的全是国外，为了国家安全，后续都会替换成国产控制糸统。
替换方式
使用我司的多路输出输入控制器，来替换PLC的控制和传感器数据采集。产品如下图

使用我司带HDMI输出的控制器来替换HIM（人机显示界面）3.5河流水质检测