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欧姆龙

　我国城市地铁使用的大型PLC控制系统一直被西门子、施耐德、罗克韦尔三个品牌垄断着，直到和利时的大型PLC产品研发成功，才实现了该领域的自主可控。然而，国产PLC控制系统的产业化推广之路却并不平坦。
　　在每个地铁车站里，照明灯点亮或是熄灭、电扶梯上行或是下行、每扇屏蔽门打开或是关上、通风和给排水设备开启或是关闭……这些看似平平常常毫不起眼的设施，背后是怎么管理的，来去匆匆的乘客很少有人会注意到。其实，对地铁车站中的供电设备、机电设备的控制，对车站防灾系统的管理，对车站每个末端开关的控制，都要依靠后台的“城市轨道交通用大规模网络化高可靠PLC控制系统”来操作和完成。
　　PLC全称可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，实质是一种专用于自动化控制的工业计算机系统。城市轨道交通是一个庞大而复杂的系统，以PLC、SCADA为代表的轨道交通自动化系统是保障运营安全、提高运输效率的核心技术装备。
三选一的固定模式
　　地铁车站内的PLC主要应用于轨道交通的综合监控系统、车站环境监控系统、牵引供电系统、低压配电系统、照明系统、应急电源系统、变电所综合自动化系统、屏蔽门系统、电扶梯系统、给排水系统……这样的应用场景对大型PLC产品的安全性和可靠性的要求非常高。在深深的地下，如果照明控制失灵导致漆黑一片，如果电扶梯的上行下行出现混乱，都可能会引发事故甚至造成人身伤亡。所以，站在地铁管理者的角度，他们更愿意选用国际上知名品牌的比较成熟的大型PLC产品。
　　多年来，地铁选购的城市轨道交通用大型PLC控制系统基本都是西门子、施耐德、罗克韦尔这三个品牌的产品，甚至发展到在项目招标时，招标文件里就赤裸裸指明说大型PLC系统必须在这三个品牌中3选1。
　　为什么在大型PLC领域，我国的企业鲜有涉足呢?因为产品研发投入大，研发周期长，中小企业根本无法完成。即使是小型PLC控制系统，虽然国内很多厂家都在研发生产，但也只能做硬件开发和系统集成，核心的组态软件和实时控制引擎则直接购买德国的产品拿来用。这种软硬件适配的方式却不能应用在大型PLC控制系统的研发中，因为双机冗余同步很难做到，也难以通过各类安全认证。
　　PLC控制系统是工业实现自动化、智能化的基础，也就是相当于计算机系统中的“芯片”，即所谓“工业芯”。在中国，工业系统中的大型PLC基本都是采用进口厂商的产品，也就是在用国外的“工业芯”，如果国外不再给中国提供产品，那我国的工业发展就会出现障碍。
　　为解决地铁站里的“卡脖子”问题，2014年，和利时集团承接了工业强基专项“城市轨道交通用大规模网络化高可靠智能PLC控制系统项目”，该项目计划总投资8745.32万元，项目实际完成总投资8756.22万元，投资完成率100.12%。
　　在强基专项的支持下，和利时基于二十余年的工业控制技术积累，与北京地铁紧密合作，以西门子的S7-400和罗克韦尔1756系列等高端大型PLC为参考目标产品，自主研发了城市轨道交通用大规模网络化高可靠PLC控制系统。经过2年的努力，共研发了20余种PLC模块产品和软件。项目研发的PLC系统的性能和功能均达到西门子S7-400和罗克韦尔1756系列等国际同类产品先进水平，并通过了CE、UL、阿基里斯等电气安全和信息安全国际认证。
　　终于，在我们自己的地铁车站里，可以用上我们自主研发的大型PLC控制系统了。
研发与应用
　　项目伊始其实并不被看好，计划总投资8745.32万元，如此大的开发投入，作为一家民营企业，和利时必须考虑项目的投入产出比。和利时集团技术总监朱毅明给记者算了一笔账：“大型PLC产品一年大致能够销售3000万-4000万元，可整个的研发费用大概也需要三四千万。市场的销售毛利约20%-30%，纯利润的百分比也就是个位数了，从财务层面分析，这个项目一点意义都没有。投入产出比如此糟糕，使得当年的经营决策做得非常困难。”
　　虽然该项目产生的经济效益将很不理想，但大规模PLC是保证城市轨道交通安全高效运营的核心基础装备，开发具有自主知识产权的大规模PLC控制系统并实现产业化，可以促进和拉动高端制造业的发展，对国家战略安全具有实际意义。因此，和利时集团坚持项目开发，努力承担起企业的社会责任。也是因为这份担当，很多项目开发骨干面对华为、阿里、腾讯高薪酬的诱惑，面对互联网行业的风光前程，却能坚守在基础工业领域，全身心地投入到大型PLC系统的研发中。
　　在产品研发阶段，和利时引入新的管理方法，建立基于IPD的研发管理体系，打通各部门之间的壁垒，实现项目部、开发部、工艺部、生产部、测试部的协同工作，使项目按计划和目标稳步推进，研发的成本和质量都得到了比较好的控制。面临人员紧张、技术难点多等困难，项目经理采用扁平化的管理思路，增进与项目各小组成员的沟通，联合外部专家，集中攻克了一批关键技术难题。
　　大型PLC项目的核心研发团队主要设在西安，共30多人，团队中每个人压力都很大。轨道交通用大型PLC控制系统对安全性和可靠性要求极高，使用时只有一次机会，一旦出现问题，或者在一个地铁站里运转不利，那就不会再有其他地铁选择使用了，诸多努力都将付之东流。所以，研发团队任务繁重，日以继夜地连轴转。
　　规模网络化PLC是一项综合性技术，需要长期持之以恒地研发投入和多种行业的大量应用实践。因此在本项目执行期间，与国内多家科研、用户单位有着广泛而深入的合作，实践证明这种合作成效非常显著。例如，与机械工业仪器仪表综合技术经济研究所合作形成“大规模PLC技术评估体系和方法”;与北京轨道交通建设管理有限公司深度合作，将产品开发与应用结合在一起，设计符合用户实际需要的产品;与北京地铁紧密合作，将成果成功应用于北京地铁14号线……
　　城市轨道用大规模PLC的研制开发是一项复杂的系统性工程，该PLC涉及多项关键技术，需要不同专业的研发人员协同开发。和利时基于多年的PLC开发实践经验，对PLC软硬件开发中的共性技术进行模块化封装，沉淀到统一的技术平台，每个模块预留标准接口，实现不同职种开发人员的搭积木式的快速协同开发。虽然项目面向城市轨道交通应用场景，但新的共性技术也能进一步丰富技术平台，为其他应用场景的PLC产品开发奠定基础。
　　本项目PLC支持新型的实时工业以太网。在产品开发时，和利时积极与网络产品厂商沟通，并与网络产品厂商成立专项组，为PLC系统的应用，开发配套的网络产品，为用户提供一站式解决方案。同时，针对地铁综合监控系统的互联互通要求，PLC产品集成丰富的开放协议，保证地铁设备系统的无缝集成。
　　和利时作为国内领先的地铁综合监控系统集成商，对PLC产品的应用需求有着深刻的认识，为PLC产品的开发提供了很多重要的输入。此外，和利时产品部又充分调研了国内其他系统集成商的PLC需求，在产品定义时吸收众多用户的基础需求，提炼用户的创新需求，融合用户的前沿需求，保证了产品未来十几年可持续发展的竞争优势。

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