自主可控风电控制系统PLC

行业分类‌:工业电子
交付形式‌:PCBA(Printed Circuit Board Assembly)标准板卡,支持定制化扩展板设计‌26
核心定位‌:基于龙芯2K1500处理器的全国产化PLC系统,融合传统PLC控制、工业物联(IIoT)、边缘计算及机器视觉功能,适配严苛工业场景的高可靠性需求‌14


系统架构与核心配置

1. 硬件架构

  • 主控单元‌:
    • 处理器‌:龙芯2K1500双核处理器,主频≥1GHz,集成16MB三级缓存,支持多任务并行处理及实时控制‌34
    • 存储‌:1GB DDR4内存(支持ECC校验) + 8GB eMMC板载存储,满足程序固件及数据缓存需求‌46
  • 通信模块‌:
    • 网络‌:双千兆以太网(RJ45) + 4G模块(MINI PCIe接口),支持远程数据传输及中控端实时监控‌23
    • 总线协议‌:集成RS232/485/422、CAN-FD等工业总线接口,兼容Modbus、Profinet等主流协议‌45
  • 扩展接口‌:
    • IO控制‌:支持64路输入/32路输出信号扩展,适配伺服变频器、传感器等执行器件‌45
    • 边缘计算‌:预留PCIe及GPIO扩展接口,可外接机器视觉模块或边缘服务器算力单元‌38

2. 软件设计

  • 操作系统‌:预装Loongnix或OpenHarmony实时系统,支持CODESYS开发环境,实现PLC逻辑控制与运动控制算法‌34
  • 物联功能‌:集成MQTT/OPC UA协议,支持设备状态云端同步及远程固件升级‌34

关键特性与性能指标

  1. 高可靠性设计‌:
    • 防护型电路板‌:通过工业EMC认证,抗干扰能力强,支持-40~85℃宽温运行‌45
    • 不间断运行‌:宽压输入(DC9~36V)及低功耗设计(典型功耗<5W),满足7x24小时连续作业‌36
  2. 智能运维能力‌:
    • 远程监控‌:通过4G网络实现设备状态实时回传,支持中控端可视化界面操作及故障预警‌23
    • 本地化边缘计算‌:支持数据预处理及轻量化AI推理,降低云端负载‌38
  3. 兼容性‌:适配主流工业执行器件(如伺服电机、变频器)及第三方视觉系统(如Halcon、OpenCV)‌45

应用场景适配

  1. 工业控制‌:
    • 替代传统PLC,实现多轴运动控制及复杂产线逻辑控制,支持设备联动与工艺参数动态调整‌46
  2. 风电控制器‌:
    • 宽温运行特性适配户外环境,CAN-FD总线兼容风机传感器及变桨系统‌45
  3. 机器视觉与边缘服务器‌:
    • 扩展视觉模块实现缺陷检测、定位引导,同时作为边缘节点完成数据聚合与协议转换‌34

交付与服务保障

  1. 交付内容‌:
    • 标准PCBA板卡 + 扩展板选配 + 开发文档(含LoongArch指令集适配指南)‌26
  2. 技术支持‌:
    • 7x24小时远程调试支持,提供二次开发SDK及CODESYS组件库‌13
  3. 质量控制‌:
    • 全流程IPC-A-610G标准检测,包括ICT测试、FCT功能验证及老化测试‌34

方案优势总结

  • 全国产化‌:基于龙芯处理器及自主操作系统,满足供应链安全要求‌34
  • 功能集成‌:PLC、IIoT、边缘计算三合一,降低系统复杂性与部署成本‌34
  • 工业级耐用性‌:通过宽温、EMC、振动测试,适配风电、冶金等高要求场景‌45

此方案通过硬件冗余设计、软件协议兼容性及灵活扩展能力,为工业自动化与智能化升级提供高性价比的国产化替代路径。