别总是吟诗作对,让Deep Seek做点工业产业工作

​让Deep Seek做点工业产业工作

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我公司想开发一款全国产化PLC,性能均衡,价格适中,方便用户使用。写一个开发方案。芯片和操作系统要用现有的国产产品已深度思考(用时 26 秒)

好的,用户想要开发一款全国产化的PLC,性能均衡,价格适中,还要方便使用。首先得确认他们的具体需求是什么,比如目标市场是哪些行业,对通讯接口有什么要求,是否需要支持特定的工业协议等等。不过用户可能没有详细说明这些,所以得先做一些合理的假设。

接下来是硬件部分。芯片必须国产,目前瑞芯微、全志、中科芯这些厂商可能有合适的型号。比如瑞芯微的RK3568,性能不错,支持多种接口,适合工业环境。需要确认这些芯片的供货情况和成本,确保价格适中。还要考虑扩展性,可能需要模块化设计,比如主控模块、I/O模块、通讯模块分开,这样用户可以根据需求配置。

操作系统方面,SylixOS和RT-Thread都是国产实时系统,得评估它们的实时性、开发工具支持以及社区资源。SylixOS可能更适合复杂的工业应用,而RT-Thread更轻量,适合资源有限的场景。需要权衡两者的优缺点,可能还需要定制内核以满足PLC的特殊需求。

软件开发部分,要兼容IEC 61131-3标准,这样用户可以使用熟悉的编程语言,比如梯形图、ST等。开发环境需要友好,可能基于开源框架如OpenPLC,但要注意国产化要求,可能需要自主开发或深度定制。另外,调试和诊断工具也很重要,比如在线监控和故障记录,这些功能能提高用户的使用便利性。

安全性和可靠性是关键,硬件要有看门狗、冗余电源,软件层面要加密和权限管理。生产方面,得找有经验的国产代工厂,确保质量控制。测试阶段需要模拟各种工业环境,进行EMC、高低温测试,确保稳定。

生态建设方面,建立技术社区,提供文档和培训,同时与国内工业设备厂商合作,推动产品适配。售后服务也不能忽视,远程支持和快速响应能提升用户满意度。

成本方面,得详细拆分各部分费用,硬件BOM、软件开发、生产测试、生态建设等,确保整体价格适中。风险方面,供应链和技术难点需要提前规划,比如关键芯片的备选方案,实时性优化可能需要外部专家支持。

最后,项目里程碑要合理分配时间,从立项到量产大约需要18个月,分阶段完成设计、开发、测试和推广。需要定期评估进度,确保按时交付。

总结下来,这个方案需要综合考虑硬件选型、操作系统定制、软件开发、生产测试以及生态建设,同时控制成本和风险,才能做出符合用户需求的国产PLC。

以下是一份全国产化PLC开发方案框架,涵盖技术选型、开发路径和关键节点,符合国产化、性能均衡、成本适中和易用性需求:


全国产化PLC开发方案一、项目目标

开发符合以下特性的工业级PLC:

100%国产化:主控芯片、操作系统、开发工具链均为国产

性能均衡:满足80%工业场景需求(逻辑控制、运动控制、数据采集)

价格优势:成本比进口品牌低30%-50%

易用性:兼容IEC 61131-3标准,提供图形化编程环境


二、硬件架构设计1. 核心芯片选型模块候选方案特性说明主控芯片瑞芯微RK3568 / 全志T5074核Cortex-A55@1.8GHz,支持Linux/RTOSFPGA协处理器安路科技PH1A系列 / 紫光同创Logos实现高速IO控制、脉冲输出等实时任务通讯芯片东软载波HR8826 / 中移物联ML307A支持EtherCAT、Modbus、CAN等工业协议2. 硬件架构

三明治结构:主控板+IO扩展板+通讯模块(可插拔设计)

接口配置

数字量:32点输入/24点输出(可扩展)

模拟量:8路12位AD/4路12位DA

高速IO:200kHz脉冲输入/输出

通讯接口:双千兆网口、RS485、CAN、USB3.0


三、软件系统设计1. 操作系统

实时系统:SylixOS(翼辉信息)或 RT-Thread(国产开源RTOS)

定制化开发

内核响应时间≤10μs

集成PLC运行时系统

支持热插拔驱动框架

2. 开发环境

编程软件

基于VSCode二次开发,提供图形化编程界面

支持IEC 61131-3五种语言(LD/FBD/ST/SFC/IL)

内置国产加密芯片驱动(如华大电子SSX1609)

调试工具

在线变量监控

故障诊断树

波形分析功能


四、关键技术实现

实时性优化

采用双核架构:1核运行实时任务(FreeRTOS),1核运行非实时任务(Linux)

使用FPGA实现硬件级任务调度

国产化适配

操作系统对接国产芯片BSP层

开发自主协议栈(替代Profinet/EtherCAT主站)

安全机制

硬件级加密:SM4国密算法芯片

固件签名验证

三级权限管理体系


五、生产与测试

生产方案

SMT贴片:选择国产贴片机(如日东科技)

老化测试:-40℃~85℃温度循环测试

认证获取:GB/T 15969.2标准认证

测试体系

实时性测试:使用示波器验证任务响应时间

协议一致性:通过PLCopen认证测试

EMC测试:满足工业四级标准


六、生态建设

行业适配

开发行业专用功能块(如注塑机压力闭环控制)

与国产HMI/伺服驱动器厂商(如汇川、信捷)建立协议互通

开发者生态

建立开源社区(Gitee平台)

提供仿真器SDK

定期举办开发者培训


七、成本与周期阶段周期预算交付物原型开发6个月300万工程样机(10台)测试认证3个月150万认证报告、量产方案小批量生产2个月200万500台量产机总计11个月650万可量产产品
八、风险控制

供应链风险:关键芯片建立双供应商机制(如瑞芯微+全志双方案)

技术风险:与中科院自动化所合作成立联合实验室

市场风险:先在水务、包装机械等国产化要求高的领域试点


九、产品迭代计划

第一代:基础逻辑控制(2024Q4)

第二代:增加运动控制功能(2025Q2)

第三代:集成边缘计算能力(2025Q4)


该方案通过"国产芯片+自主OS+模块化设计"实现可控成本,建议优先选择瑞芯微RK3568+翼辉SylixOS组合作为技术基线,可兼顾性能与开发效率。需要重点投入资源在实时性优化和行业生态建设两个方向。

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