2025-07-08

新型工控启航行动丨福州大学首发国产全栈自研CodeOne工业控制平台,助力国产工控生态破局

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“新型工控启航行动”旨在凝聚产业共识,探索新型工业控制技术路径,推动产业创新发展。作为国内最具权威和影响力的新型工业控制产品测试活动,测试结果展现了新型工业控制厂商产品优化迭代的能力,并为企业用户提供了可靠、精准的选型参考,推动我国新型工业控制技术体系向网络化、开放化、智能化方向深化演进,并驱动产业生态协同创新与关键技术规模化落地进程。

经过中国信息通信研究院集中测试,福州大学工业自动化控制技术与信息处理福建省高校重点实验室自主研发的CodeOne工业控制平台,凭借图形无代码编程架构与多品牌PLC无缝兼容的核心优势,顺利通过本次“新型工控启航行动”产品测试。目前CodeOne平台已在新能源、电力、化工、机械、纺织、家具、电池、市政等多个行业实现规模化应用,成功替代国外工控系统,推动国产装备在汽车制造、新能源等高端技术领域的自主化突破。


在工业4.0浪潮推动下,福州大学上述实验室研究团队聚焦流程工业和离散制造业关键领域的工控数智化需求,自主研发了面向分布式控制系统的CodeOne工控软件平台,以图形无代码编程技术和多品牌异构PLC兼容适配为目标,突破国外工控软件厂家在这一领域的技术垄断,实现跨厂商硬件集成系统的统一编程,为IT与OT的深度融合创造有利条件。

CodeOne工控软件平台面向不同设备厂商大/中/小型可编程逻辑控制器(PLC)和IPC提供统一无代码组态编程环境、无差别编译器与标准化运行时,软件功能覆盖工控系统的控制层、边缘层、服务层和应用层(见下图),支持“数据采集-智能处理-应用开发-反向控制”全链条闭环。控制层可集成软PLC运行时内核,支持多种异构PLC/IPC硬件;边缘层可支持EtherCAT、Profibus、OPC UA、MQTT等多种协议,集成边缘计算、断网续传、国密算法;服务层集成容器、微服务技术和轻量化大语言模型,支持大容量数据存储、周期定时/事件触发/接口交互等多种类型的复杂逻辑编排处理服务;应用层集成支持IT与OT融合的PLC无代码组态编程工具,支持端边云协同的运动控制和PLC多机集群分布式控制等多种应用。

CodeOne工控软件平台架构

福州大学CodeOne工控软件平台的主要技术指标如下:

①核心模块100%自主研发,并兼容麒麟/欧拉操作系统及TiDB/GaussDB国产数据库,集成SM系列国家商用密码算法实现数据安全加固;

②采用统一图形组态编程技术,实现维控、汇川、信捷、台达、创智达、研祥、迈冲、亿维、索奇、台塑、西门子、施耐德、三菱、欧姆龙、罗克韦尔等20+国内外主流PLC/IPC图形化无代码标准化编程,支持虚拟与物理控制器之间的图形化交互(虚实融合);

③集成LLM大模型辅助决策、控制程序实时可视化监测及无扰动在线修改功能,满足工业4.0柔性生产需求;

④支持基于GB/T 15969-3(IEC61131-3)标准图形建模语言和C/C++、Python、Java、GO等高级语言编程;

⑤支持功能块语言的运动控制功能,可以进行伺服电机和变频器控制,机器人多轴同步运动控制,以及多机器人协同控制;

⑥支持接入多种工业以太网和总线协议,Modbus-TCP/RTU、Fins、EtherCAT、Profibus、Ethernet/IP、OPC UA、MQTT、UDP等;

⑦支持面向多个控制系统的图形化编排服务,根据功能单元资源需求调度;

⑧支持面向订单管理等业务系统的图形化编排服务,可根据业务单元需求进行IT业务系统和OT控制系统的协同调度;

⑨支持云/边/端多级协同控制功能,实现PLC控制器和虚拟控制器之间的分布式通信和协同运行;

⑩支持全业务模块的容器化管理及在线资源调整;

⑪支持数据筛选、过滤、抽取等预处理功能,可通过业务图形组态设定条件;

⑫支持自然语言人机交互,集成基于大模型与控制器的智能问答功能;

⑬支持控制逻辑组态在线增量编译下载;

⑭单个虚拟控制器支持I/O点数量≥4000点;

⑮数据采集时延低于200ms;

⑯控制组态逻辑执行的循环周期最小可达1ms。

新型工业控制平台测试床

CodeOne工控软件平台各项技术能力已通过“减速箱自动化组装-检测-拆卸生产线测试床”的综合测试验证,支持利用标准化的图形组态程序替代西门子、ABB等国外厂商PLC和机器人控制程序,实现PLC和工业机器人异构设备同构化,以及IT与OT融合的云边协同控制。


“新型工控启航行动”检测证书与检测报告






典型案例

案例1

锂电池搅拌工序智能协同制造系统

针对新能源行业生产信息化痛点问题,基于CodeOne工控软件平台,研制新型智能搅拌中控系统,管理阴阳极生产线,包含配方、工步、批次、质量、异常、监控、故障、报警、分析、设备、追溯、调度、控制、缓存等管理功能模块,实现生产过程的防呆防错,极大地减少了产品的不良品率,增强了生产过程的数据管理和信息处理能力。该系统已在新能源领域重点企业中得到应用,改变了锂电行业长期使用国外工业软件的局面。该系统投入使用后,设备利用率提升了15%,产能提升了10%,生产人员操作的差错率也得到大幅度减少。

CodeOne在锂电池搅拌工序智能协同制造系统中的应用


案例2

火电行业燃煤机组分布式智能控制系统

充分利用CodeOne工控软件平台中的数据引擎技术构建新型火电机组分布式控制系统(DCS),实现全球首例基于PLC的DCS控制站集群,适应新型电力系统对煤电机组深度调峰、快速爬坡等灵活性调节的需求。打破传统外挂模式限制,针对生产环境恶劣、经营决策效率低、数据集成与共享难等痛点,实现智能控制与DCS的一体化集成。

CodeOne在火电行业智能分布式控制系统中的应用


案例3

面向板式家具的大规模定制智能制造系统

为满足板式家具行业大规模定制高产、高效率的生产节奏,适应日益定制化、个性化的产品需求,以板式家具制造行业为研究对象,针对质量管控难度大、产线物流效率低等行业痛点,采用CodeOne工控软件平台技术,研制面向板式家具的智能制造系统,集成生产管理和生产控制两大功能板块,将传统生产车间的制造设备孤岛联接成一条智能化生产线,最大程度缩短每批次板件的生产周期,加快物流转运,减少工序之间的等待时间,提高设备利用率15%以上,产能提升10%以上,单条产线预估每年减少人员成本15万以上。

CodeOne在板式家具大规模定制智能制造生产线上的应用


单位简介

ENTERPRISE

工业自动化控制技术与信息处理福建省高校重点实验室是由福建省教育厅主管,依托福州大学电气工程与自动化学院建设的省级平台。实验室设立了复杂工业系统控制、工业互联网数据采集与处理、云控制技术三大研究方向。实验室重视多学科交叉融合,充分发挥福州大学电气学院的学科优势,联合省内外科研机构和企业单位,围绕“工业互联网通用平台”、“工业智能”的技术需求,及其在“多领域制造业智能生产与管控系统”工程应用的科学问题和共性技术难点,深入开展科学研究,已在PLC编程平台、工业云/数据库、APP开发环境、边缘计算网关技术,以及机加工智能制造生产线、火电机组云仿真解决方案等方面取得多项科研成果,为工控软件的国产替代做出了贡献。


联系方式:李老师 15280425426