基于自主创新的并行可切换控制系统设计
电子技术应用
王茗1，杨跃2，蒯亮2，闵晓霜2，齐涛3，董岩2
1.宇航动力学国家重点实验室；2.中国电子信息产业集团有限公司第六研究所； 3.中电智能科技有限公司
摘要： 我国持续推动科技自立自强、技术自主创新。在工业控制领域，自主安全将成为未来一段时间的主旋律。在此背景下，提出了一种双控制系统切换的工业控制系统核心控制器自主创新能力建设方案。系统选用了主流进口PLC产品和全国产PLC产品，设计搭建了一套并行可切换的双控制系统，对现场各类终端设备进行信号采集与切换控制。通过对比两套PLC控制系统的功能、性能，验证该方案能够实现国产PLC可达到进口PLC同等技术水平、实现同等功能，且系统运行稳定、可靠。该方案在不破坏现有工控系统场景的情况下，以低成本的方式逐步进行验证推广，为工业控制系统核心控制器国产化提供技术支撑。
中圖分類號：TP273 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245289
中文引用格式： 王茗，楊躍，蒯亮，等. 基于自主創新的并行可切換控制系統設計[J]. 電子技術應用，2025，51(1)：56-61.
英文引用格式： Wang Ming，Yang Yue，Kuai Liang，et al. Design of parallel switchable control system based on independent innovation[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(1)：56-61.
中文引用格式： 王茗，楊躍，蒯亮，等. 基于自主創新的并行可切換控制系統設計[J]. 電子技術應用，2025，51(1)：56-61.
英文引用格式： Wang Ming，Yang Yue，Kuai Liang，et al. Design of parallel switchable control system based on independent innovation[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(1)：56-61.
Design of parallel switchable control system based on independent innovation
Wang Ming1，Yang Yue2，Kuai Liang2，Min Xiaoshuang2，Qi Tao3，Dong Yan2
1.State Key Laboratory of Astronautic Dynamics；2.The 6th Research Institute of China Electronics Corporation；3.Intelligence Technology of CEC Co.， Ltd.
Abstract： China continues to promote technological self-reliance and independent innovation. In the field of industrial control, discretionary security will become the main theme for a period of time in the future. Under this background, this paper puts forward a scheme of independent innovation capability construction of core controller of industrial control system with dual control system switching. The system selects both mainstream imported PLC products and domestic PLC products, designs and constructs a parallel switchable dual control system for the on-site acquisition of signals from various terminal equipment and switching control. By comparing the functions and performance of the two sets of PLC control systems, it is verified that the scheme can enable the domestic PLC to reach the same technical level as the imported PLC and achieve the same functions, and the system operates stably and reliably. This solution provides technical support for the localization of core controllers in industrial control systems by gradually verifying and promoting it at low cost without disrupting existing industrial control system scenarios.
Key words : independent innovation；discretionary security；PLC
引言
隨著我國科技水平的不斷發展，核心技術的自主創新具有重要意義，科技自立自強、核心產品自主安全是推動國家高質量發展的安全基石。PLC控制系統是控制業務自動、高效運轉的核心技術，在工業控制領域起著至關重要的作用。而整個行業目前的現狀是絕大部分的PLC產品均為進口產品（德國西門子、法國施耐德、美國AB等）[1]，部分國產品牌PLC核心芯片和軟件仍然使用國外產品。因此，芯片級自主安全全國產PLC產品和組態軟件勢在必行[2]，尤其是在航空航天、國防軍工等重點領域[3]，對核心控制器自主國產化有著迫切的需求。
工控領域對于PLC的穩定、可靠性要求較高[4]，不敢貿然直接更換國產PLC產品。針對上述問題，本文提出一種國產PLC產品與進口PLC產品雙控制系統的切換控制方案，將輸入信號經切換裝置接線端子、隔離式安全柵一分二傳到兩套PLC的信號輸入模塊，兩套PLC的輸出信號采用繼電器觸點方式隔離，通過總控軟件進行切換及控制，上位機進行設備狀態監測。本方案系統充分利用原有設備及環境，通過增加國產PLC及切換系統，以便利、低成本的方式進行PLC功能、性能的對比驗證，系統搭建簡單，便于擴展和維護，有助于最終實現國產PLC由點到面的全方位、多角度的技術融合。以實驗的方式進行初步驗證，后續可逐步完善豐富實驗內容，通過真實現場的應用場景進行論證。
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作者信息：
王茗1，楊躍2，蒯亮2，閔曉霜2，齊濤3，董巖2
（1.宇航動力學國家重點實驗室，陜西 西安 710061；
2.中國電子信息產業集團有限公司第六研究所，北京 102209；
3.中電智能科技有限公司，北京 102209）
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