摘要
大规模PLC是针对输入输出控制点数超过万点大型生产装置设计的高端PLC产品，由于控制规模大，响应速度快，通过多台中小型PLC的简单组合已经无法满足要求，需要专门研发基于分布网络式环境的大型PLC。中国PLC市场总体容量大约10万台套/年，年销售额约60-70亿元人民币，年复合增长率约10-15%，其中大规模和安全PLC约占30%的份额。目前国内的大规模PLC市场完全被国外产品占据垄断，厂家以欧美企业为主包括Siemens、Rockwell、Schneider Electric、GE等。大规模PLC系统是具有高附加值工业产品，是目前国内大型基础设施或工业装备必备的高端控制系统产品，大规模PLC可满足冶金、建材、石化、电力和轨道交通等行业对网络化、大规模、高可靠、高安全控制的应用需求。课题拟建立完整的大规模网络化PLC系统架构，解决PLC系统在控制、通信、编程、安全等方面的技术难题，自主开发完成大规模网络化PLC系统产品，实现逻辑控制、过程控制和运动控制等功能，达到当前国际主流高端PLC系统产品水平。课题研发的PLC系统采用全分布式网络化结构，研发的PLC系统支持I/O不少于10000点，满足化工等重大工程与装备的自动化配套需求。 本课题完成可编程控制技术、控制网络技术、编程开发技术、冗余安全技术和行业应用技术等关键技术的研究和突破，具体内容包括： 1）完成可编程控制技术的研发，解决PLC指令的编码与执行、变量区共享和同步交互等问题，实现全分布式逻辑控制、过程控制和运动控制功能； 2）完成控制网络技术的研发，解决大规模I/O数据高速采集和多种网络集成等问题，实现多种网络、不同协议下的系统管理与通信服务，提高系统的灵活性、实时性和可靠性； 3）完成编程开发技术的研发，解决设备管理、图形化编程、程序转换和智能优化编译下载等问题，开发符合IEC61131-3标准的编程开发平台，具备编辑、编译、下载、调试、仿真与监控等功能； 4）完成冗余安全技术的研发，解决网络冗余、设备冗余和运行安全等问题，实现多种不同网络之间以及控制节点之间的冗余备份，保证控制程序的运行安全； 5）完成大规模网络化PLC系统的设计、实施和应用，在电石生产厂形成I/O点数在10000点以上的典型案例。
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