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            EEPW首頁 > 工控自動化 > 設計應用 > 基于ST STM32MP257FAK3的MP2控制器之工業(yè)PLC方案

            基于ST STM32MP257FAK3的MP2控制器之工業(yè)PLC方案

            作者: 時間:2024-12-27 來源:大大通 收藏

            1.可編程邏輯控制器(PLC)是種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令,通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產(chǎn)過程。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/202412/465864.htm

            2.可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC),一種具有微處理器的用于自動化控制的數(shù)字運算控制器,可以將控制指令隨時載入內(nèi)存進行儲存與執(zhí)行??删幊炭刂破饔蒀PU、指令及數(shù)據(jù)內(nèi)存、輸入/輸出接口、電源、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等功能單元組成。早期的可編程邏輯控制器只有邏輯控制的功能,所以被命名為可編程邏輯控制器,后來隨著不斷地發(fā)展,這些當初功能簡單的計算機模塊已經(jīng)有了包括邏輯控制、時序控制、模擬控制、多機通信等各類功能,名稱也改為可編程控制器(Programmable Controller),但是由于它的簡寫PC與個人電腦(Personal Computer)的簡寫相沖突,加上習慣的原因,人們還是經(jīng)常使用可編程邏輯控制器這一稱呼,并仍使用PLC這一縮寫。 

            3.工業(yè)上使用的可編程邏輯控制器已經(jīng)相當或接近于一臺緊湊型電腦的主機,其在擴展性和可靠性方面的優(yōu)勢使其被廣泛應用于各類工業(yè)控制領域。不管是在計算機直接控制系統(tǒng)還是集中分散式控制系統(tǒng)DCS,或者現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS中,總是有各類PLC控制器的大量使用。PLC的生產(chǎn)廠商很多,如西門子、施耐德、三菱、臺達等,幾乎涉及工業(yè)自動化領域的廠商都會有其PLC產(chǎn)品提供。

            4.PLC(可編程邏輯控制器)作為工業(yè)自動化的核心組件,國產(chǎn)化趨勢在近年來成為中國制造業(yè)的一個重要話題。隨著技術進步和產(chǎn)業(yè)升級,中國在PLC領域取得了顯著的發(fā)展。首先,國內(nèi)廠商在硬件設計和軟件編程上逐漸擺脫對國外技術的依賴,通過自主研發(fā)和創(chuàng)新,提高了產(chǎn)品的可靠性和性能。其次,國產(chǎn)PLC在成本效益上具有明顯優(yōu)勢,這對于中小型企業(yè)尤其吸引人,因為它們可以以較低的成本實現(xiàn)自動化升級。再者,政府政策的支持也在推動國產(chǎn)PLC的發(fā)展,例如通過補貼和研發(fā)資助,鼓勵企業(yè)采用國產(chǎn)設備。

            5.根據(jù)市場研究數(shù)據(jù)顯示,2018-2022年五年間,國產(chǎn)PLC品牌市場占有率連續(xù)五年呈現(xiàn)上漲趨勢,2022年占有率為17.7%。這表明國產(chǎn)PLC品牌可能在產(chǎn)品質(zhì)量、性價比、技術創(chuàng)新以及客戶服務等方面取得了顯著進步,從而增強了在國內(nèi)外市場的競爭力和吸引力。此外,這種增長也可能得益于國家政策的支持和制造業(yè)自動化的推進。

            6.在2023年上半年,中國PLC行業(yè)的主要企業(yè)——和利時自動化、傲拓科技、匯川技術、中控技術在推動國產(chǎn)化進程中取得了顯著成就。這些公司上半年財務表現(xiàn)不僅顯示了中國PLC行業(yè)在國產(chǎn)化道路上的堅定步伐,也反映了市場對國產(chǎn)PLC產(chǎn)品日益增長的需求和信心。這些數(shù)據(jù)整體上顯示了中國PLC行業(yè)在自主研發(fā)和創(chuàng)新方面的顯著進步,也突顯了國產(chǎn)PLC產(chǎn)品在國內(nèi)外市場中逐漸增強的競爭力和影響力。盡管部分企業(yè)面臨挑戰(zhàn),但整體來看,中國PLC行業(yè)在2023年上半年呈現(xiàn)出健康且積極的增長趨勢,預示著在全球高端制造市場的潛力和未來發(fā)展方向。

            7.2023年中國國產(chǎn)PLC零部件本土化政策環(huán)境得到了顯著的政府支持。工信部的《“十四五”軟件和信息技術服務業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確強調(diào)了對PLC產(chǎn)業(yè)的扶持,特別是在工業(yè)控制系統(tǒng)的多點位、低延時、高可靠、低能耗軟件產(chǎn)品方面的聯(lián)合攻關。同時,國內(nèi)PLC企業(yè)正在利用本土化優(yōu)勢、高性價比、快速的售后服務響應,加強在小型PLC市場的競爭力,并逐步滲透至中大型PLC市場。網(wǎng)絡安全和工控安全要求的提升,也推動了國產(chǎn)替代的進程。市場方面,雖然國內(nèi)PLC市場目前主要由國外企業(yè)主導,但國產(chǎn)小型PLC憑借產(chǎn)品性價比和快速的客戶需求響應,在中低端工業(yè)自動化市場中逐漸提升了競爭力。自主可控的重要性提升和供應鏈、價格、安全的挑戰(zhàn),迫切需要解決工業(yè)計算設備的國產(chǎn)化問題,尤其是在工業(yè)高端計算設備方面。此外,工業(yè)軟件發(fā)展的政策支持為PLC行業(yè)帶來新機遇,預期到2025年將顯著提升工業(yè)軟件技術水平和市場競爭力。

            8.中國對于PLC國產(chǎn)化的要求涵蓋了多個關鍵行業(yè)。這些行業(yè)包括航空航天、軍工、水利、電力等領域,以及在電池、冶金、物流等領域也有顯著應用。此外,小型PLC主要應用于半導體、紡織、包裝等行業(yè)。
            國產(chǎn)化要求的主要原因包括確保關鍵基礎設施和國防系統(tǒng)的安全性、減少對外國技術的依賴、提高國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和競爭力。在航空航天、軍工、水利和核電等關鍵領域,國產(chǎn)化尤其重要,因為這些領域?qū)τ趪业陌踩桶l(fā)展至關重要,依賴進口產(chǎn)品可能帶來安全風險和供應鏈不穩(wěn)定的問題。在其他行業(yè),如電池、冶金、物流、半導體等,國產(chǎn)化有助于提高國內(nèi)制造業(yè)的整體競爭力和技術水平。

            9.全球供應鏈變化中有利于國產(chǎn)PLC的因素,當前,中國PLC市場正面臨著顯著的發(fā)展機遇和一些挑戰(zhàn)。隨著全球供需市場的變化,例如芯片缺貨和原材料價格上漲,全球PLC市場價格呈現(xiàn)上漲趨勢。這一趨勢不僅影響了市場價格結(jié)構,還促使國內(nèi)企業(yè)加快PLC自主化進程,以應對高端產(chǎn)品供應不足的問題。

            10.此款式PLC 方案基于主控芯片: M32MP257FAK3設計,超高的主頻,帶有多接口EtherCAT,加之芯片本土化策略,可以認為此方案所有供應物料100%國產(chǎn),滿足國家對國產(chǎn)化的要求,可以應用于關鍵領域。

            ?場景應用圖

            ?產(chǎn)品實體圖

            ?展示板照片

            ?方案方塊圖

            ?核心技術優(yōu)勢

            1.STM32MP257F MPU with Dual Arm Cortex-A35 @1.5GHz, Cortex-M33 @400MHz, 3xEthernet (2+1 switch), 3xFD-CAN, LVDS/DSI, H.264, 3D GPU, AI/NN, Secure Boot, Cryptography, DRAM enc/dec, PKA 2.Two Gigabit Ethernet Interface, with TSN support (optional), one Gigabit Ethernet Switch connected to ETH1 and providing two external PHY interfaces, with TSN support (optional) 3.Two Octo-SPI flash memory interface , with on-the-fly content decryption 4.Security/safety Secure boot, TrustZone? peripherals, active tamper, environmental monitors, display secure layers, hardware accelerators Complete resource isolation framework   AES-128, -192, -256, DES/TDES Secure AES-256 with SCA RSA, ECC, ECDSA with SCA HASH (SHA-1, SHA-224, SHA-256, SHA3), HMAC 5.Up to 172 secure I/O ports with interrupt capability 6.Artificial intelligence:Optional NPU: VeriSilicon? - Up to 900 MHz, TensorFlowLite - ONNX - Linux NN 7.Up to 34 timers and 7 watchdogs

            ?方案規(guī)格

            1.電壓: 24V供電 2.EtherCAT、Modbus、CANopen 3.EtherCAT: 同步周期2ms/32軸 4.16入/8出開關量接口 5.4入/4出模擬量口 6.4路高速輸入 7.支持六種編程語言 8.支持級聯(lián)擴展便捷 9.互聯(lián)友好組網(wǎng)便捷 10.支持多種通訊方式 11.應用領域廣泛 12.編程友好,輕松完成高級應用




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