东软载波、海思、力合微、物奇微四大半导体企业杀入PLC市场

前言

电力线通信 (Power Line Communication，简称 PLC) 技术是指利用电力线传输数 据和媒体信号的一种通信方式。使用电力线通信技术，通过已经存在的电力线来传 递信号，基本上不需要另外重新铺设网络线路，且电力线路涵盖的地区范围之广， 远大于其他种载体的线路。2009 年我国电网开启了智能电网建设，推动普及智能电表使用。电力线载波通信芯片和模块主要用于用电信息采集，通过电力线传输用电数据，不仅能节省抄收的人力成本，还能提升用电信息采集的准确率和时效性。

电力线通信 PLC 通常由发送器和接收器组成。发送器把载有信息的高频加载于电 流，然后用电线传输，接收器是负责接受信息的适配器，再把高频从电流中分离出 来，传送到计算机或电话以实现信息传递。PLC 通信通常有一个主节点和多个普通 节点。每个节点都可以具有发送和接收器功能，通过电力线网络通信。主节点具有 一定的网络管理功能，可以连接到互联网或外部网络等。

由于无需额外建网，PLC 技术优势明显。采用 PLC 电力线通讯，通过已有的电力线传 输网络信号，设备通电即可有网络连接，无需再额外建网。此外，电力线通讯能够 提供更远的传输距离和更高的传输速率，无需担心建筑物遮挡造成的无线信号衰减。 在物联网应用领域，PLC-IoT 传输距离达到 2km，信道环境简单，能够提供 500kbps 传输速率，保障 IoT 类产品通讯即时性。

PLC电力载波芯片

在PLC系统中，芯片是关键的组成部分，用于调制和解调数据信号，以及处理通信协议。PLC芯片又称为电力载波芯片，在智能家居、工业控制和电力系统中的应用日益广泛，提供了一种便捷而有效的数据传输方式。而PLC芯片又分为

窄带载波电力线通信芯片是一种设计用于在较窄的频谱范围内进行通信的芯片。这类芯片主要关注的是在电力线通信环境中实现远距离和高可靠性的数据传输。其工作原理是通过选择较低的频谱范围，以提高信号与噪声之间的信噪比。这使得窄带载波通信芯片在电力线较差的环境中表现更为出色。这种芯片通常应用于需要长距离通信和对信号稳定性要求较高的场景，如智能电网、电力系统监控等。

而宽带载波电力线通信芯片采用更宽的频谱范围，可以实现更高的数据传输速率。这类芯片专注于在电力线通信中提供更大的带宽，以支持短距离高速数据传输的需求。宽带载波通信通常应用于需要快速交换大量数据的场景，如家庭网络、智能家居设备之间的通信等。虽然宽带载波芯片在数据速率上表现优秀，但在一些电力线环境中可能对信号稳定性和传输距离有一定的限制，因此在选择时需要根据具体应用场景权衡优缺点来决定使用哪种类型的PLC芯片。

本文汇总了东软载波、海思、力合微、物奇微四大半导体企业推出的多款电力载波芯片，并汇总成上表所示。

Eastsoft 东软载波

东软 SSC1624

SSC1642是一款高集成度的电力线载波通信芯片，内部集成32位ARM Cortex M0核与DBPSK收发器。Cortex-M0 处理器基于 ARMv6-M 架构，使用 ARMv6-M Thumb 指令集，包含 Thumb-2技术。该处理器拥有 32 位处理器的高性能，又比 8 位、16 位处理器有着更好的代码密度。

Cortex-M0 处理器内置的高效处理器核，为 3 段流水线的冯?诺依曼精简指令 CPU 结构，适用于高要求的嵌入式应用。在这种结构中，程序和数据存取的总线是共享的。内核工作频率可高达20MHz。指令存储体数据字宽为 32 位，面向 8/16 位微处理器应用，具有高性能、低功耗、简单指令集、统一编址寻址等优点。芯片集成了众多片内外设，如：硬件看门狗，2 个 16 位增强型定时器/计数器，2 个 32 位增强型定时器/计数器，2 个 UART 高速异步接收发送器模块，存储深度为 10K×8 位的数据存储器 SRAM 等。程序存储器存储深度为 36K×32 位。

DBPSK 收发器完成物理层的码元收发。

东软 SSC1655

SSC1655 芯片是一款窄带电力线载波通信芯片，它将模拟前端、基带调制解调、数字信号处理、 CPU 内核及丰富的功能外设集于一体，提供物理层 （PHY）、 介质访问控制层 （MAC）、 适配层 （ADP）、 网络层 （NET）、 应用层 （APP）等完整的电力线通信解决方案。

SSC1655 微控制器是一款低功耗微控制器，集成了高性能 32 位 RISC 内核。它的最高工作频率为 40 MHz，flash 为 192 KB，SRAM 为 32 KB，Flash 程序存储器可以通过 SWD 接口实现在系统内重新编程。SSC1655 微控制器外设还包括一个外部总线接口，2 个 UART，2 个 SUART，2 个 SPI，2 个 通用 16 位定时器， 2 个通用 32 位定时器，一个先进的16位定时器和四个模拟比较器，种类繁多的增强型外设和 I / O 使其得到了不同的应用 。

东软 SC1667

SSC1667/SSC1668芯片是一款宽带电力线载波通信芯片，它将模拟前端、基带调制解调、数字信号处理、CPU内核及丰富的功能外设集于一体，提供物理层（PHY）、介质访问控制层（MAC）、适配层（ADP）、网络层（NET）、应用层（APP）等完整的电力线通信解决方案。

SSC1667/SSC1668 芯片相比传统的窄带芯片硬件资源更丰富，通信信号带宽宽，传输速率高，抗干扰能力强，在满足电网抄表应用需求的前提下，又可满足智能电网的各种扩展应用，同时还可以为智能家居应用提供高速可靠的解决方案。 SSC1667 集成了 ARM 处理器 、1MB SRAM、Cache FLASH 及 UART、SPI、GPIO 等接口 ，SSC1668 集成标准的以太网 RMII接口。

HiSilicon 海思

海思 Hi3911V200

Hi3911V200是一款满足国家电网/南方电网高速电力线通信标准，极强的抗干扰能力，极高的可靠及安全通信能力的PLC芯片，内部集成宽带电力线载波通讯模块及高性能应用处理内核。适用于智能电表、能源管理系统、充电桩以及新能源装置等领域。

Hi3911V200详细资料。

海思 Hi3921EV100

Hi3921EV100是一款集成高速/低速多模电力线载波通讯调制解调器及高性能应用处理内核芯片；广泛应用于光伏、工业照明等高温电力线即时通讯领域；

Hi3921EV100详细资料。

海思 Hi3921SV100

Hi3921SV100是一款集成高速/低速多模电力线载波通讯调制解调器及高性能应用处理内核芯片；广泛应用于智能家居、工业控制、照明等电力线即时通讯领域；

Hi3921SV100详细资料。

Leaguerme 力合微电子

力合微 LME3460

LME3460 是一款支持0.7-12MHz工作频段的宽带电力线通信芯片，符合国家电力公司相关标准规范，通过国家电网公司检测。

芯片集成了宽带电力线通信物理层、高速ADC/DAC、宽动态范围自动增益控制、数字滤波等、MAC处理器及片上MCU，具有丰富的数据及外设接口，为智能电网、智能家居控制、其它物联网应用提供一种无需布线、信号传输不受墙壁障碍及金属外壳屏蔽的数据通信方式和芯片解决方案。

力合微 LME4011B

LME4011B是一款高性能、高集成度的宽带电力线通信芯片，支持2-12MHz工作频段，支持IEEE1901.1标准规范和PLBUS PLC协议。

芯片集成了宽带电力线通信物理层，内置MCU，具有丰富的数据及外设接口，为智能家居控制、智能照明等物联网应用提供一种无需布线、信号传输穿墙越壁及金属外壳屏蔽的数据通信方式和芯片解决方案。

力合微 LME4015

LME4015是一款高性能、高集成度的宽带电力线通信芯片，支持2.4-5.7MHz工作频段，支持IEEE1901.1标准规范和PLBUS PLC协议，用于智能照明受控设备。

芯片集成了宽带电力线通信物理层，内置MCU，具有丰富的数据及外设接口，为智能家居控制、智能照明等物联网应用提供一种可靠稳定的PLC芯片解决方案。

力合微 LME2980C

LME2980C是一款高性能高集成度窄带电力线载波芯片，它采用先进的过零传输正交多载波技术（Z-OFDM），适用于低压、中压及直流电力线通信。

与采用单载波简单调制方式的传统PLC芯片相比，LME2980C具有强抗电网噪声和干扰性能，自适应电网环境变化，以及更高的通信速率，并符合中国低压电力线通信国家标准GB31983.31-2017。LME2980特别适合国内电网环境，也是目前市场上应用最为广泛的窄带高速PLC芯片。

LME2980C内置高速8051 MCU，且芯片集成了模拟前端，所需外围电路少，使用简单方便。

力合微 LME2980B

LME2980B是一款高性能、高集成度PLBUS PLC窄带电力线载波芯片，它采用先进的过零传输正交多载波技术（Z-OFDM），适用于低压、中压及直流电力线通信。

LME2980B具有更高的通信速率，符合中国低压电力线通信国家标准GB31983.31-2017。LME2980B适应于消费物联网，如磁吸轨道灯、智能照明、智能家居等领域。

力合微 LD801

LD801是一款适用于高速电力线载波通信(HPLC)和窄带电力线载波通信的差分线路驱动芯片，可以发射最大24dBm的线路功率（在高达12MHz的频率下） 。

LD801采用独特的架构，在最大限度降低静态电流的同时仍能实现超高线性度。宽带PLC应用下在1MHz时的差分失真为–70dBc，在10MHz 时为–50dBc。该产品具有多种电流模式配置，可以通过Bias off模式进一步节省功耗。

LD801在12V单电源应用下可以发射出差分22Vpp（50Ω负载）的宽输出摆幅以及超过360mA 的峰值电流驱动能力（25Ω负载）。

LD801采用24引脚VQFN封装/ ESOP8封装，外围电路非常简单，可有效降低整体系统成本，为市场提供了一款高性价比、兼容窄带和宽带电力线载波通信的优化线路驱动的应用方案。

LD801作为一款可用于高速电力线载波通信(HPLC) 的差分线路驱动器，可以直接替换目前市面上主流的国外宽带载波通信功放芯片。

Wuqi-micro 物奇微电子

物奇微 WQ3001

首先是一款WQ3001电力载波芯片，该芯片集成了两个高性能32位CPU，运算速度最高达480MIPS，工作在0.1MHz-30MHz频段，可以管理数量超多的终端节点，优质的收发性能使电力线信号传输更稳定、覆盖率更高，同时还具有超大的储存空间和丰富的外设接口。

WQ3001符合国家电网HPLC标准和南方电网HPLC标准，配置352KB的RAM和92KB的ROM，最大支持16MB的FLASH存储。该芯片集成了以太网接口、4路UART、3路SPI、4路PWM、2路I²C、6路ADC以及超过40个GPIO外设接口。其接收灵敏度达到-95dBm，通信链路预算达到120dB，覆盖范围广泛。此外，WQ3001支持多种加密安全引擎，为系统提供可靠的安全性保障。

物奇微 WQ3011

WQ3011电力载波芯片是国内首颗基于于RISC-V开源架构研发并率先量产的宽带电力载波通信芯片，采用更宽的频谱范围，工作在0.MHz-30MHz频段，可以实现更高的数据传输速率，具有传输速率快、抗干扰能力强，组网迅速等优点。

WQ3011采用最新的OFDM技术，支持国家电网和南方电网最新的通信规约，同时兼容主流国际标准。该芯片内置两颗32位RISC-V CPU，运算速度最高可达480MIPS。采用自主研制的多模态PLC PHY技术，表现出极高的抗干扰性能。

此外，WQ3011具备超大内存和Flash存储空间，为用户提供更多的定制化开发可能性。丰富的SPI、UART、PWM接口满足物联网外设的各种应用需求。值得一提的是，WQ3011还首创4合1功能，包括HPLC、国际/中国国密安全、AFE、RISC-V双核，为通信系统提供了更全面的功能集成。

物奇微 WQ3031

WQ3031电力载波芯片集成高性能LineDriver，内置RISC-V异构三核处理架构，运算速度最高达720MIPS，全面支持IEEE1901.1国际标准，同时兼容国网/南网通信标准；工作在0.1MHz-30MHz频段，可实现在现有电力线上的数据传输，传输速率快、抗干扰能力强、组网迅速。

WQ3031具备六个通道的高速高精度ADC，配置640KB的RAM和256KB的ROM，支持2MB/4MB的FLASH存储，并配置了专门为照明调光而优化的EPWM功能，可实现高阶的调光调色，支持多种安全加密引擎，为系统提供可靠的安全性保障。

充电头网总结

随着智能化技术的不断发展，PLC芯片将在更多领域发挥作用，推动物联网和智能设备的普及。目前PLC电力载波芯片已广泛应用于智能电网、家庭自动化、工业控制、智能照明、远程监控与测控、电力线通信和物联网等领域。在这些领域中，PLC电力载波芯片实现了设备之间的高效通信、远程监控与控制、智能家居连接以及物联网设备互联互通等功能，从而推动了各领域的智能化和自动化发展。

西门子下一代PLC核心编程平台SIMATIC AX

跨界融合：从IT到OT的桥梁

在工业4.0的大潮中，信息技术(IT)与运营技术(OT)的融合正以前所未有的速度推进着智能制造的边界。对于那些从IT行业跨入自动化领域的工程师而言，这一转变既是机遇也是挑战。本文将深入探讨这一跨界之旅中的困惑与突破，特别聚焦于西门子的SIMATIC AX如何成为连接IT与OT的桥梁，引领智能制造的未来。

困惑与觉醒：PLC编程的异步挑战

迷惑之一：异步操作的奥秘

当IT背景的工程师初次接触PLC编程时，面对梯形图和电路图式的编程方式，往往感到困惑不已。不同于IT语言中的串行执行，PLC程序的执行遵循实时控制原则，需要在确定时间内完成周期性扫描。这意味着，任何阻塞性操作，如sleep，都会打断控制流，影响整个系统的实时响应能力。因此，PLC程序设计者必须采用异步思维，利用定时器和状态机等机制来实现延时操作。

迷惑之二：功能块的“引脚”世界

在IT领域，调用函数或方法通常是直接而直观的，如motor.start()。然而，PLC中的功能块(FB)却以“引脚”的形式呈现，需要通过设置输入引脚的状态来“激活”功能。这背后的设计理念源自PLC对电路行为的模拟，旨在实现连续时间内的实时控制。SIMATIC AX通过引入面向对象的编程方式，为IT工程师提供了一种更贴近直觉的控制方式，如baseClamp.Clamp()，使得PLC编程更加接近IT世界的逻辑。

SIMATIC AX：IT与OT融合的典范

AX Code：面向对象的编程革命

SIMATIC AX的出现，标志着PLC编程的一次重大飞跃。AX Code，基于Visual Studio Code的IDE，不仅提供了ST语言的调试环境，还支持面向对象编程(OOP)，这在PLC领域是一大创举。通过OOP，工程师可以构建模块化的代码结构，提高代码的复用性和可维护性，同时也使得IT背景的工程师能够更快上手，减少学习曲线。

Apax：包管理与协作的福音

除了编程环境的革新，SIMATIC AX还引入了Apax包管理系统，为PLC库的创建、维护和共享提供了前所未有的灵活性。结合Git版本控制，Apax使得团队协作变得更加高效，代码冲突和版本管理难题迎刃而解，确保了代码的可追溯性和团队合作的顺畅。

SIMATIC AX：智能制造的催化剂

面向未来的工程师

SIMATIC AX不仅仅是一款编程工具，它是西门子对智能制造愿景的具体体现。面向具有IT背景的OT工程师，SIMATIC AX旨在通过标准化模块化、单元测试、代码版本管理和持续集成，实现自动化工程的高效、高质量和高灵活性。通过SIMATIC AX，西门子正在推动IT与OT的深度融合，为未来的工业市场注入创新活力。

应对市场波动与数字化转型

在市场波动加剧、数字化转型加速的背景下，SIMATIC AX成为了企业快速响应市场变化、提高产品质量和生产效率的利器。它支持更灵活的产品供应，满足定制化需求，同时通过云端或本地部署，保证了稳定、快速的发布周期，助力企业在竞争中脱颖而出。

SIMATIC AX，智能制造的未来

SIMATIC AX不仅为IT与OT之间的融合开辟了新路径，也为智能制造的未来描绘了一幅宏伟蓝图。无论是对于资深工程师朱工，还是年轻的新一代工程师小张，或是寻求创新与效率的领导者卫总，SIMATIC AX都提供了强大的工具和平台，帮助他们在智能制造的道路上走得更远、更快。随着SIMATIC AX的正式发布，我们期待更多工程师加入这场工业4.0的革新之旅，共同探索智能制造的无限可能。

SIMATIC AX的出现，标志着自动化工程领域的一个重要转折点。它不仅简化了PLC编程的学习曲线，尤其是对于那些具备IT背景的工程师，而且通过先进的包管理、版本控制和面向对象编程特性，显著提升了自动化工程的效率和可靠性。在智能制造的大背景下，SIMATIC AX正引领着OT与IT的深度融合，推动工业自动化行业向着更加智能、高效和可持续的方向发展。

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