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机械设计与制造技术研究
Research on Mechanical Design and Manufacturing Technology
产安全类光栅、区扫和急停等通过安全继电器接入远程从站模块做为感知层信号
来源，最后由国产触摸屏、上件提示屏等完成人机信息交互，构建起完整的国产
电气控制系统。向车间上层生产管理系统的互联互通，通过国产 PLC 内部集成
的 OPCUA 等通信协议完成设备到管理中枢的信息汇聚。在此架构中尝试应用了
汇川、英孚康、浙大中控和实点科技等品牌的 PLC、I/O 模块和变频器等硬件设备。
机器人方面也应用了国产埃斯顿、新松和埃夫特等品牌，做到用国产化设备的整
体替换。
1. 国产化电气控制架构的特点
针对国外控制核心元件对国内用户技术封锁的问题，本架构选用拥有自主知
识产权的国产 PLC 做为控制核心。
完全自主开发软件框架及工艺功能块，人机界面操作画面等。
根据控制需求，应用兼容性更好的工业以太网总线协议做为信息传递脉络。
2. 国产化电气控制架构的优点
国产电气控制架构选用的控制核心 PLC 完全国内生产，交期及成本对比进
口产品优势明显，性能上拥有更强大的处理芯片，搭配更大容量的内存空间。
国产电气控制架构中应用的软件架构完全由技术人员自主开发、稳定可靠。
架构中可适配开源总线协议与通用总线协议，接口灵活多样化。
3. 国产化电气控制架构软件框架开发
本架构通过自主开发与实际应用测试，在汇川的 PLC 软件 InoProShop 平台
上完成软件程序架构的搭建，形成软件标准块（供应用中调用），通过多源的总
线协议完成控制核心与执行层、驱动层、感知层和展示层的硬件组态，形成数据
闭环。对应国产化电气控制架构的选择，结合了国产化 PLC 软件与德系软件相
似度高的特点，在软件部分包括程序框架和 HMI（人机界面）框架上也趋向规
范化标准化。开发的软件发包做到尽量与原标准框架一致，减少程序员接手调试
需要的熟识时间。
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