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一、概述 飞腾联合科东（广州）软件科技有限公司，充分借助飞腾处理器高性能、低功耗的优势，联合打造以5G+视觉检测+云化PLC控制的工业一体化解决方案，方案引入边缘计算的系统部署架构，实现本地流量卸载，并提供超低时延的实时控制应用，为大型制造企业的层级化云化控制系统+机器视觉提供完整解决方案。 二、方案背景 钢铁冶炼环节需要诸多原材料，如石灰、萤石、白云石、合成造渣剂、冷铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿等。原料的需求量大，种类繁多，而且原料的传输路径较长。原料从料仓至生产车间，往往有几百米或者几公里的距离，目前多采用皮带式传输。皮带传输的特点是维护方便，通用性强，硬件成本较低。在皮带传输的过程中，由于物料在皮带上分布不均匀、传输过程震动、原料种类不同（干料、湿料）等诸多原因，会造成皮带跑偏现象，甚至出现皮带磨损和破损现象。在传统钢厂中，传输皮带需要安排专职人员看守。皮带运输现场环境恶劣，噪音大、粉尘大，对工人的身体健康不利；皮带24小时无间断运转，工人巡检工作强度大，因工人疲劳或者巡查不及时，容易造成皮带损伤。工业互联网技术和5G技术的推广和应用，为皮带传输自动纠偏提供可能，可以利用皮带传输自动纠偏技术，提高物料传输效率、提高皮带使用寿命，实现皮带传输无人值守、自动纠偏、物料自动识别等功能。 三、适配平台 芯片：飞腾FT-2000/4 操作系统：自主研发操作系统Intewell 相关产品：边缘通用控制器NewPre5200、5G网关NewPre2100、自主研发控制软件Maview 四、方案介绍 （一）方案的架构 基于云化 PLC+5G 技术的智能皮带纠偏系统架构图 （1）边缘通用控制器以飞腾CPU FT-2000/4和科东Intewell工业级网络操作系统为核心，基于软件定义控制将 PLC实时控制、视觉算法和SCADA等功能整合于同一平台。科东领先的虚拟化技术，实现非实时系统Linux与实时系统Intewell-C在飞腾处理器FT-2000/4上融合运行，非实时系统运行视觉算法和SCADA软件，实时系统运行软PLC实现逻辑控制程序和运动控制。Linux与Intewell-C间通过共享内存进行数据通信，可有效确保系统间的数据通讯实时性和稳定性，满足自动化控制与图像处理高实时性的需求，最终实现物料识别和皮带自动纠偏控制。
（2）在工厂建立飞腾5G专网，以FT-2000+/64为底座平台提供包含5G云小站、MEC和轻量化核心网在内的5G网络设备，具备大带宽、低时延、大连接、快速部署、管理运维简单等特点，为工业互联网提供网络基础。工厂内检测设备工业相机、远程IO、伺服电机等通过5G网关接入5G网络，实现控制器、传感器和执行部件之间的互联互通。
（3）控制过程：根据现场运输皮带的传输状态，边缘通用控制器实时系统执行控制指令；现场工业相机进行图片拍摄，将检测图片通过5G网络，传输到工业服务器视觉检测软件进行物料识别。视觉软件检测结果反馈给PLC控制部分进行实时联动，调整纠偏参数，控制现场伺服电机动作，实现皮带自动纠偏。 （二）应用场景 该方案已成功应用于山西某钢铁集团，并取得了如下效果： 1、视觉检测换代人工识别物料，实时调整纠偏参数，精确度高、实时性好、响应快，人工成本减少50%。 2、基于5G网络的数据传输，布线及维护更方便简单，施工工作量减少40%。 3、一机多用，融合视觉、控制、通讯技术，综合成本更优，控制系统硬件成本节约30%。
（三）技术特点 特点一：引入边缘计算的系统部署架构，实现本地流量卸载，并提供超低时延的实时控制应用。 特点二：利用皮带传输自动纠偏技术，提高物料传输效率、提高皮带使用寿命，实现皮带传输无人值守、自动纠偏、物料自动识别等功能。 （四）核心优势 优势一：方案产品自主研发，在满足业务需求的基础上，也达到了国家生态体系建设的要求，完全符合软件的自主研发、掌握核心科技发展的理念； 优势二：通过产品自研和强大的研发实力确保软件不存在恶意后门，不断对产品进行升级和漏洞修补，保障软件自身安全； 优势三：基于飞腾处理器高性能、低功耗的优势，与操作系统、控制设备联合使用，可做到工业系统的安全高效。
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