■ 本报通讯员 王 艺
在工业自动化的宏大版图中，PLC（可编程逻辑控制器）与DCS（分散控制系统）宛如两颗璀璨明珠，广泛应用于各类工业领域，成为工业装备不可或缺的“大脑和神经中枢”。如果将工业现场比作一座现代化大楼，那么PLC就像房间的“智能管家”，对房间内空调、家电进行智能化控制，使住户得到舒适安逸的生活。而DCS就像整个大楼的“监控中心”，统筹协调大楼内门禁、电梯和水电气等各项资源，保障大楼正常运转。二者分工明确，各司其职。
然而，PLC这一关键设备的核心技术长期掌握在国外企业手中，自主可控程度较低。科环集团所属国能智深勇挑重担，响应国家能源局关键核心技术攻关号召，立志构建基于国产芯片的PLC架构。
iPLC 1.0：支撑超大规模
控制网络构建与运行
2020年5月，国能智深研发团队迅速集结，正式启动PLC国产化项目。硬件研发部经理麻贵峰迎难而上，带领团队攻坚PLC研发难题。
在构建高性能网络过程中，囿于传统PLC的网络能力较弱，无法满足超大规模控制系统的需求。无数个日夜，团队成员们反复调试、修改方案，在一次次失败中摸索前进。有一次，连续一周高强度工作后，好不容易搭建好的网络仿真模型在测试时突然崩溃，所有数据化为乌有。大家短暂的沮丧过后，麻贵峰鼓励大家：“我们的字典里，没有‘投降’二字，只有‘再来一次’！来，继续！”在他的带领下，团队成员从底层代码开始排查问题，经过两周的艰苦奋战，终于找到问题所在——某个关键节点的信号传输存在异常干扰。
解决了网络通信问题，硬件国产化的难题又摆在面前。要实现包括控制器在内的所有硬件模块国产化，不仅需要电路设计上的突破，更要保证基础元器件的稳定性和可靠性。团队成员奔赴全国各地，对多家国产芯片厂商进行调研，对不同芯片进行性能测试和适配。在一次综合测试中，新研发的控制器在模拟复杂工况运行时，出现频繁死机的情况。死机原因可能涉及硬件和软件多个层面，排查难度极大。他们连夜分模块测试、数据对比分析，最终发现——芯片的散热设计存在缺陷。针对这一问题，团队重新设计散热结构，经过多次优化，彻底解决了死机问题。
经过不懈努力，国能智深历时两年，全国产自主可控iPLC 1.0系统成功诞生。该公司硬件研发部副主任工程师商宁自豪地介绍道：“我们的iPLC系统在完整保留传统PLC多任务并发、毫秒级响应等核心逻辑控制能力的基础上，通过柔性多域网络架构的创新设计，彻底突破传统PLC在网络通信层面的规模限制，能够支撑超大规模控制系统的构建与运行。”
2022年9月20日，iPLC 1.0系统在康保风电场2兆瓦和3兆瓦风机主控系统上成功并网投运。研发团队成员激动不已，“我们绞尽脑汁熬烂的夜，都塞进风机里了。它们转起来的不是叶片，是拧成一股绳、不言放弃的决心！”这一成果不仅标志着国能智深在能源领域科技创新的道路上又迈出关键一步，更意味着我国风电机组控制系统打破国外技术封锁，实现主控系统的自主可控替代，如同一台“工业心脏”，正将自主创新的澎湃动能，深度注入我国工业控制领域的发展血脉，为能源强国战略筑牢“中国芯”底座。
iPLC 2.0+：国产CPU
打破国际品牌技术壁垒
在集团公司战略支持下，国能智深又开启下一代iPLC的技术攻坚。2024年10月，该公司抽调20余名研发骨干组建国产高性能iPLC技术突击队，锚定高速总线、软件跨平台等关键核心技术，以“抢占性能制高点”为目标发起总攻。同年年底，团队同步启动产品功能矩阵拓展与应用场景生态构建系列项目，确立“一主多元”研发范式——以自主核心技术为根基（“一主”），融合多技术路线与工业场景需求（“多元”），构建具有国能特色的工业控制技术体系。
在iPLC的迭代开发过程中，研发团队面对“系统扩展性不足制约大规模部署、编程处理能力限制复杂策略实现、单点故障隐患影响系统整体可用性和可靠性”三大核心挑战。“为攻克这些难题，我们技术团队融合DCS系统核心优势，基于柔性分布式架构的弹性扩展能力、面向复杂控制的高级智能算法引擎，以及多重冗余架构的高可靠性设计进行改进。通过‘架构重构—算法引擎升级—可靠性强化’的全维度创新，系统成功突破传统PLC的离散控制边界，向流程工业的智能协同控制与自主决策方向持续进化。”技术攻坚核心领导者、智深首席科学家田雨聪回忆道。
经过两年的不懈努力，iPLC 2.0横空出世。高性能大型iPLC 2.0控制器搭载飞腾E2000高性能国产CPU芯片，可轻松应对复杂工业场景的实时控制需求。软件层采用QT跨平台开发框架，深度适配银河麒麟国产操作系统，协议栈全面支持Modbus、EtherCAT、EtherNet/IP、OPC UA等主流工业协议，为工业4.0提供标准化通讯支撑。编程与算法层构建“创新桥梁”，Python全场景支持如“万能工具”，集成计算工具、仿真平台与智能算法引擎，让设备具备“数字智慧”。全栈多重冗余架构设计，构建工业级高可靠系统壁垒，采用宽温域（零下40摄氏度～70摄氏度）的高可靠设计，确保在极寒酷暑中稳如磐石。iPLC 2.0从底层“中国芯”到上层“国产魂”的无缝联动，实现硬件与软件的全链路自主可控，助力国产工业控制“心脏”跳动出自主创新的“中国节拍”。
全国产化工控产品
展现国能智造硬核实力
今年4月上旬，在一场强风沙天气中，宁夏石板泉风电场区瞬间被黄沙吞噬，能见度不足50米，10级狂风裹挟着砂石，以25立方米每秒的速度席卷而过，对风电设备稳定性上演了一场残酷的试验。
就在这片“风与沙的战场”上，搭载国能智深iPLC 2.0全国产化主控系统的风机群，展现出硬核的“国能智造”实力。面对极端气候，这套完全国产化的控制系统凭借高可信的安全架构、高性能的实时运算能力和高可靠性的抗干扰设计，不仅实现连续72小时无故障运行，更在关键指标上实现重大突破，机组全程无降功率保护触发，较改造前的进口控制系统，故障率呈现数量级下降，发电效率提升显著，让“大风起兮沙飞扬”的戈壁滩，成为iPLC 2.0的试金石。
从戈壁风场到港口巨擘，iPLC突围的脚步从未停歇。5月底，另一项突破性成果在黄骅港落地——搭载国能智深iPLC 2.0的8号堆料机，圆满完成三次累计3.2万吨煤炭重载作业后，正式转入常态化运行。该系统成功实现多任务协同、堆场模型、北斗等全要素数据融合。这一进展实现了港口大型设备工控系统全栈式自主可控技术示范性部署，标志着我国散货港口工控领域实现重大突破。
从“上天”（风电高空作业）到“入海”（港口重型装备），国能智深以iPLC技术为“作战单元”，在工业自动化的多维战场上展开立体攻坚。正如国能智深党委书记、董事长钟震所说：“这不仅是单一产品的性能突破，更是一场涉及技术研发、行业适配、标准制定、生态协同的系统性战役。”
在极端气候考验、重载负荷冲击、高危环境挑战的多重压力下，全国产iPLC控制系统持续稳定运行。国能智深通过完成iDCS智能分散控制系统、iICP智能一体化管控平台等核心产品的全国产化研发与部署，构建起协同作战的智能工业自动化集群体系。这套“工业神经中枢”不仅打造了多层次安全防线，更在高端装备国产化替代的征程上，以自主可控为航标，开辟出一条引领行业发展的“深蓝航道”。如今，这艘承载着中国工业自动化未来的旗舰，正向着智能制造的深水区全速进发。