东土联手飞腾 打造中国首个5G云化PLC智能皮带纠偏系统

在钢铁冶炼环节，大部分原材料采用皮带传输方式从仓库传输到生产车间。传统的皮带传输方式存在许多缺点，如：原材料传输路径长达数百米数公里，材料分布不均匀，振动不均匀，容易引起皮带偏差。损坏，造成材料泄漏等问题；皮带传输过程需要专职人员24小时巡逻检查，员工工作强度大，易泄漏检查现象；员工工作环境恶劣，对轮值工人的健康有不利影响。

针对皮带传输中面临的各种问题，东土联合飞腾公司充分发挥了东土在边缘控制方面的深厚经验。在飞腾处理器高性能的帮助下，在操作系统和工业软件领域，共同打造了5g+视觉检测+云PLC控制的智能皮带矫正系统。方案引入边缘计算系统部署架构，实现本地流量卸载，提供超低延迟实时控制应用，利用皮带传输自动矫正技术，提高物料传输效率，实现无人值守。自动矫正。物料自动识别等功能为大型钢铁制造商提供了完整的智能改造方案。

方案概述：

5G通信技术.机器视觉检测.运动控制与大数据分析的融合是基于软件定义控制的概念。

1.在工厂内建立飞行5g专用网络，具有带宽大、延迟小、连接大、部署快、管理运行维护快等特点，为皮带自动纠偏控制提供网络基础。检测设备.工业相机.远程IO.伺服电机通过5g网关连接到网络，实现控制器.传感器与执行部件的连接。

2.在5g网络环境下，边缘通用控制器集成了PLC实时控制、视觉算法、SCADA等功能，实现了非实时系统与实时系统的集成运行。其中，非实时系统运行视觉算法和SCADA软件，实时系统实现逻辑控制和运动控制。非实时系统和实时系统通过共享内存进行数据通信，确保系统间数据通信的实时性和稳定性，实现物料识别和皮带自动纠偏控制。

在现场层，东土边缘通用控制器充分发挥网络高带宽、低延迟、高可靠性、部署方便等特点，实现5g边缘控制器与带式输送机的稳定通信。

在边缘计算层中，一台设备通过边缘控制器代替多个PLC，同时将PLC控制与视觉采集功能融入同一平台。

在应用层中，通过MODBUS/TCP或共享内存接口直接通信视觉图像处理和PLC控制系统。与之前的PLC和计算机网络通信相比，基于软件的通信可以有效保证数据通信的实时性和稳定性，满足自动控制和图像处理的需要。

3.根据现场运输带的传输状态，边缘通用控制器的实时系统执行控制指令，现场工业相机拍照，通过5G网络传输到边缘控制器，视觉检测软件材料识别，视觉软件检测结果反馈给PLC控制实时联动，调整偏差纠正参数，控制现场伺服电机动作，实现皮带自动偏差纠正。

方案亮点：

云控制:引入边缘计算系统架构，将Intewell工业操作系统.软件定义控制视觉算法.运动控制集成到MEC平台，将传统工业控制硬件云化为5GMEC边缘云软件系统。

集中控制：优化整合皮带矫正环节的控制系统，实现远程集中控制，使操作人员能够在更安全、更舒适的集中控制室完成生产任务，使企业能够在更大范围内实现总部。基地之间的生产调度和优化。

准确控制：基于Intewell工业操作系统的高实时性，可实时调整纠偏参数，满足时间抖动的严格需要，实现原材料传输带的准确控制。

独立可控：从硬件到软件，整体方案100%本地化。

方案价值：

利用视觉检测设备代替人工识别材料，实时调整纠偏参数，精度高。实时性好，响应快，人工成本可降低50%。

基于5g网络的数据传输，使系统布线和维护更加方便，施工工作量可减少40%。

一机多用于边缘通用控制器，集成视觉.控制.通信技术，综合成本较好，控制系统硬件成本可节省30%。

主要产品：

1.Intewell工业网络操作系统。

Intewell是一个基于微内核结构的工业互联网领域。支持虚拟化的国内操作系统，支持多业务、多产业协议的整合，兼容多种应用生态，提供灵活易用的开发工具支持。基于微内核结构，Intewell可以提供虚拟化管理，支持非实时和实时运行环境，实现云互联，为多个行业提供安全可靠的统一基础运行平台。不同场景需求的工业应用。

2022年1月，Intewell工业网络操作系统通过了TV南德意志集团全球功能安全领域的最高安全完整性等级的功能安全认证，是中国第一个获得TV南德功能安全认证的操作系统品牌。

2020年6月，Intewell通过了国内权威评估机构工业和信息化部电子五大严格功能。性能测试和源代码自主率扫描测试。在源代码自主率扫描测试方面，Intewell核心和部分关键模块源代码私有代码率达到100%；在性能测试方面，Intewell实时虚拟机延迟时间。中断响应时间。任务切换时间等关键性能指标已达到行业先进水平。

2.NewPre边缘通用控制器。

Newpre系列边缘通用控制器产品以软件定义为核心理念，以统一开放灵活的平台架构为基础，面向各种工业应用场景，实现从IT到OT的纵向开放。IT系统之间的横向协调可以实现从OT到IT的数据驱动。Newpre可以实现一台设备，而不是多个PLC/DCS。同时，它具有协议网关的能力。它可以直接将数据传输到云端，然后通过云进行数据分析和处理。

在东土基于软件定义和控制的工业互联网解决方案中，Newpre预装了东土自主开发的Intewell高实时操作系统和控制编程开发平台Maview，可支持多业务集成的使用，实现人工智能、机器视觉、大数据、人机监控等非实时业务与运动控制、PLC控制等实时控制业务的集成。

3.MavIEW工业编程软件。

Maview是由东方土壤完全独立开发的，以满足工业互联网背景下多业务整合的需要。除了支持传统的IEC61131-3编程开发控制器外，还支持多业务整合的使用，支持人工智能。机器视觉。大数据等业务与实时控制业务相结合，以满足工业互联网的需要。

Maview是支持软件定义的基本控制系统软件。它提供高实时虚拟化手段，可集成实时。非实时等业务支持PLC控制。高速运动控制。机器视觉。人机交互。数据库。边缘计算。协议网关和其他业务。它提供软件配置手段，可以为硬件平台上的不同业务分配硬件资源。Maview支持多种通信，通过传统的以太网支持不同业务。总线通信支持Intewell操作系统的内部虚拟数据总线交互数据，为不同业务之间的高速数据交互提供基础，将多种业务融入硬件平台，无需外部通信媒体的帮助。