PLC:實(shí)干,突破

文:2014年11月

導(dǎo)語:本期《控制與傳動(dòng)》以“PLC:實(shí)干,突破”為主題,從專家、宏觀、產(chǎn)品、行業(yè)等篇章對PLC企業(yè)及其產(chǎn)品發(fā)展進(jìn)行闡述。

    基于國家工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及對更高自動(dòng)化程度、更高能效的需要,作為工業(yè)控制裝備最核心部件,PLC正迎來巨大機(jī)遇。數(shù)據(jù)預(yù)估,2015年,國內(nèi)PLC市場將達(dá)100億元。然而,巨大市場容量中,國產(chǎn)PLC市場所占份額卻極少;另一面,大、中、小型PLC因應(yīng)用、定位不同,呈差異化發(fā)展,相關(guān)國內(nèi)外廠家均極力突破,向用戶呈現(xiàn)最適用的產(chǎn)品與方案。
 
    如何對進(jìn)一步突破,將PLC做得可靠、適用,獲得本土用戶認(rèn)可,成為PLC各企業(yè)發(fā)展重點(diǎn)。本期《控制與傳動(dòng)》以“PLC:實(shí)干,突破”為主題,從專家、宏觀、產(chǎn)品、行業(yè)等篇章對PLC企業(yè)及其產(chǎn)品發(fā)展進(jìn)行闡述。

高速、大容量
    為提高PLC處理能力,要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量。目前,有的PLC的掃描速度可達(dá)0.1ms/k步左右。PLC的掃描速度已成為很重要的一個(gè)性能指標(biāo)。存儲(chǔ)容量方面,有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量,有的公司已使用了磁泡存儲(chǔ)器或硬盤。

超大型、超小型
    當(dāng)前中小型PLC較多,今后PLC會(huì)向多品種方向發(fā)展,特別是超大型和超小型方向。現(xiàn)已有I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型PLC,其使用32位微處理器,多CPU并行工作和大容量存儲(chǔ)器,功能強(qiáng);小型PLC由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展,使配置更加靈活,以適應(yīng)單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要。

智能模塊、聯(lián)網(wǎng)通信能力
    為滿足各種控制要求,近年來PLC正不斷開發(fā)出許多功能模塊,如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些智能I/O模塊,既擴(kuò)展了PLC功能,又使擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。

    加強(qiáng)PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力,是PLC技術(shù)進(jìn)步的潮流。PLC的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類:一類是PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信,各PLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段;另一類是PLC與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信,一般PLC都有專用通信模塊與計(jì)算機(jī)通信。

編程語言和編程工具的多樣化、標(biāo)準(zhǔn)化
    多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC軟件進(jìn)步的一種趨勢。PLC廠家在使硬件及編程工具換代頻繁、豐富多樣、功能提高的同時(shí),日益向MAP(制造自動(dòng)化協(xié)議)靠攏,使PLC的基本部件,包括輸入輸出模塊、通信協(xié)議、編程語言和編程工具等方面的技術(shù)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。

    市場猶如戰(zhàn)場,戰(zhàn)場需要不妥協(xié)與堅(jiān)持精神,市場同樣需要。面對激烈競爭市場,一批國產(chǎn)PLC企業(yè)已脫穎而出,形成自身特色。

和利時(shí)
    2003年開始,和利時(shí)先后推出自主開發(fā)的LM小型PLC、LK大型PLC、MC系列運(yùn)動(dòng)控制器,產(chǎn)品通過了CE認(rèn)證和UL認(rèn)證。其中LK大型PLC是國內(nèi)唯一具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型PLC,并獲得國家四部委聯(lián)合頒發(fā)的“國家重點(diǎn)新產(chǎn)品”證書。和利時(shí)PLC產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于地鐵、礦井、油田、水處理、機(jī)器裝備控制行業(yè)。

匯川技術(shù)
    匯川技術(shù)PLC包括InothinkH0U/1U/2U等系列,設(shè)計(jì)卓越,可靠耐用。支持多種編程環(huán)境,組合靈活,客戶可信賴的設(shè)備的大腦。

英威騰
    英威騰自動(dòng)控制于12年5月開始陸續(xù)向市場推出兩款極具競爭力的產(chǎn)品系列:IVC1與IVC2。IVC1系列覆蓋小型OEM市場,IVC2系列拓展到復(fù)雜行業(yè)應(yīng)用。目前英威騰自動(dòng)控制兩款系列產(chǎn)品已在機(jī)床、紡織、同步空壓機(jī)、石材等行業(yè)應(yīng)用,為用戶帶來了全新體驗(yàn)。

信捷
    無錫信捷是國產(chǎn)廠商中銷售額較高的,也是國產(chǎn)PLC廠商中進(jìn)入市場比較早的廠商,信捷在開發(fā)了FC系列小型PLC和OP系列顯示器之后,又陸續(xù)推廣了功能更為強(qiáng)大的XC系列PLC、集PLC和TP功能于一體的XP系列一體機(jī)等新產(chǎn)品,得到了客戶的認(rèn)可,市場占有率穩(wěn)步提高。

奧越信
    奧越信是國產(chǎn)廠商中銷售增長率較高的,憑借可靠品質(zhì)及全面產(chǎn)品,品牌認(rèn)知度逐漸提升。

正航電子
    正航PLC是上海正航電子科技有限公司出品的高品質(zhì)小型PLC,屬于國產(chǎn)PLC中的精品PLC,產(chǎn)品性能安全、穩(wěn)定、可靠,性價(jià)比高。除CHION-馳恩系列外,還有為大家所熟悉的的A系列和H系列。

億維
    億維成立于2004年,依托強(qiáng)大研發(fā)隊(duì)伍,成功推出了UniMAT系列PLC產(chǎn)品,具有全套產(chǎn)品的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù),為包裝機(jī)械、橡塑機(jī)械、陶瓷機(jī)械、電子設(shè)備、紡織機(jī)械、等設(shè)備提供配套。同時(shí)提供各行業(yè)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)解決方案。

步科自動(dòng)化
    PLC領(lǐng)域,步科自動(dòng)化開發(fā)出K3、K5多個(gè)系列,方便實(shí)現(xiàn)集中式和分布式控制。其中K3系列采用歐系PLC設(shè)計(jì)理念,適合機(jī)器控制和小規(guī)模過程控制。K5系列為K3升級(jí)產(chǎn)品,全面滿足新一代小型設(shè)備和過程控制的需求。

禾川
    禾川主打中小型PLC系列,系列齊全,性能極為穩(wěn)定,能為業(yè)界領(lǐng)先的輸送分散控制等提供高附加值機(jī)器控制;它還具有通過各種高級(jí)內(nèi)裝板進(jìn)行升級(jí)的能力,大程序容和存儲(chǔ)器單元,以Windows環(huán)境下高效的軟件開發(fā)能力。

歐辰
    成立于2003年,是中國PLC及運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品重要領(lǐng)導(dǎo)者。屢獲殊榮,產(chǎn)品通過CE認(rèn)證,產(chǎn)品系列包括:SOFTLINK300控制系統(tǒng),IDEABOX集成架構(gòu)控制系統(tǒng),總線型分布式遠(yuǎn)程IO產(chǎn)品等。這些產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、食品飲料、環(huán)保、建材等行業(yè),銷往歐洲、東南亞及南美洲等50多個(gè)國家及地區(qū)。

合信技術(shù)
    2003成立,啟動(dòng)自主品牌高性能PLC產(chǎn)品的研發(fā),經(jīng)過多年發(fā)展,塑造了“CO-TRUST”品牌。所倡導(dǎo)的“讓控制更簡單”更是引起用戶廣泛的認(rèn)同感。近年,在以往PLC發(fā)展基礎(chǔ)之上,還推出CTH3-H系列中大型PLC,以滿足高端OEM設(shè)備及中大型工程項(xiàng)目的控制需求。

安控科技
    2004年,安控RockE系列PLC問世。安控科技將多項(xiàng)通信技術(shù)引入到RockE40系列PLC產(chǎn)品中,使得其通信能力較一般PLC相比得到了大大提高。目前,安控PLC產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于城市供水及水處理自動(dòng)化控制,熱力網(wǎng)絡(luò)管道自動(dòng)化控制,通用工業(yè)數(shù)據(jù)采集與過程控制等諸多領(lǐng)域。

南大傲拓
    南大傲拓主攻大中小型PLC。產(chǎn)品包括NA600、NA400、NA200等。具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),一定程度打破世界著名企業(yè)對中國PLC中高端市場的壟斷。

黃石科威
    黃石科威嵌入式PLC是科威立足原有自動(dòng)化儀表技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)和10多年的自動(dòng)化工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),在華中科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)的協(xié)作下,經(jīng)過3年多努力攻關(guān),首創(chuàng)成功的。由于嵌入式PLC的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大,2005年被列為國家攻關(guān)計(jì)劃。迄今為止,科威公司的嵌入式PLC產(chǎn)品已在各行業(yè)成功應(yīng)用。

蘭州全志
    1994年成立,主導(dǎo)產(chǎn)品為RD100,RD200系列微型、小型可編程序控制器。該產(chǎn)品入選2001年"國家火炬計(jì)劃"。目前RD200系列已發(fā)展到第二代,廣泛應(yīng)用于十幾個(gè)到1000個(gè)控制點(diǎn)的自動(dòng)控制設(shè)備中。

份額小
    中國PLC市場主要廠商為Siemens、Mitsubishi、Omron、Rockwell、Schneider、GE-Fanuc等國際大公司,歐美公司在大、中型PLC領(lǐng)域占有絕對優(yōu)勢,日本公司在小型PLC領(lǐng)域占據(jù)十分重要的位置,韓國和中國臺(tái)灣的公司在小型PLC領(lǐng)域也有一定市場份額,中國大陸PLC廠商市場份額極小。

 

    隨競爭日益加劇,越來越多的小型企業(yè)將采用經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的自動(dòng)化產(chǎn)品對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制,以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競爭實(shí)力。

 

    大型PLC的目標(biāo)用戶在選用PLC時(shí)一般不會(huì)把價(jià)格作為首要考慮因素,而是更關(guān)注產(chǎn)品性能、質(zhì)量和品牌,對價(jià)格不是十分敏感,故日本產(chǎn)品很難進(jìn)入該領(lǐng)域。韓國和中國臺(tái)灣的產(chǎn)品從一開始就是模仿日本產(chǎn)品,基本沿襲日本產(chǎn)品的技術(shù)路線,其在中國的市場策略、行業(yè)影響基本是步日本廠商的后塵,只不過比日本產(chǎn)品滯后一段時(shí)間。

 

    對中、小型PLC的目標(biāo)用戶而言,市場上主要廠商的PLC產(chǎn)品均能滿足其要求,所以在產(chǎn)品選型時(shí)價(jià)格是十分重要的因素。因此,日本產(chǎn)品在該領(lǐng)域占有絕對優(yōu)勢。Siemens在推出新一代小型PLC產(chǎn)品S7200后其價(jià)格與日本產(chǎn)品相差不大,最近幾年其小型PLC的市場增長迅速,已與日本主要產(chǎn)品(Mitsubishi和Omron)在小型PLC領(lǐng)域取得了類似的市場地位。近年來,由于具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢,中國臺(tái)灣的部分PLC廠商在小型PLC領(lǐng)域發(fā)展勢頭十分強(qiáng)勁,搶占了原來日本產(chǎn)品的一部分低端市場。

 

功能時(shí)代到來
    我國PLC在中小型產(chǎn)品方面已取得不錯(cuò)成績,但在高端產(chǎn)品則嚴(yán)重不足。

 

    今天,CPU越來越快,以前那些解決不了的問題正在被輕松解決,而顯示屏也越來越多樣和豐富,硬件的需求越來越高速,但是,標(biāo)準(zhǔn)化和通用化是未來的趨勢,因此,競爭已不在硬件本身,功能時(shí)代正到來,這就包括了運(yùn)動(dòng)控制、安全、液壓,機(jī)器人、CNC、實(shí)時(shí)通信、FDT、無線以太網(wǎng)、GPRS等都在廣泛的滲透到控制中,PLC要變得更加開放才能在未來競爭中生存。

 

    PC技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得控制器的能量無限擴(kuò)大,而豐富的軟件應(yīng)用也讓CPU必須更快,更強(qiáng),單個(gè)的PLC或者PC已經(jīng)在整個(gè)控制應(yīng)用的需求中變得扁平,界限也開始模糊,專用控制器,通用控制器的概念也開始模糊,世界正在走向融合。

 

    國內(nèi)PLC廠商需根據(jù)國內(nèi)不同行業(yè)、不同地區(qū)、不同用戶的真正需求和使用習(xí)慣,生產(chǎn)適銷對路的PLC產(chǎn)品。

 

PAC與PLC之爭
    PAC產(chǎn)品自2004誕生以來,以其先進(jìn)的高端控制功能先后在國外各行業(yè)市場大顯身手,給自動(dòng)化領(lǐng)域帶來了不小的沖擊。PAC被認(rèn)為集成了PC和PLC的功能而在行業(yè)被受到追捧,相關(guān)專家表示,PAC有自己獨(dú)特的優(yōu)勢,但它主要應(yīng)用于系統(tǒng)集成,用來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能,如果說只是是實(shí)現(xiàn)簡單的控制功能,PLC則更加合適。因?yàn)镻LC不需要復(fù)雜的外部集成,安裝調(diào)試方便,成本優(yōu)勢也比較明顯。在這種情況下,PAC處于劣勢。所以將來PAC可以替代PLC的部分功能,但如果全部用PAC來代替PLC就會(huì)顯得勞師動(dòng)眾,也完全沒有必要。

 

    但鑒于PAC廣闊的未來市場,不少PLC公司已涉足。

 

機(jī)遇
    “工業(yè)復(fù)興、4.0工業(yè)時(shí)代、回潮現(xiàn)象”等很好地描述了成熟的制造業(yè)市場在未來的回暖趨勢。為了滿足回潮現(xiàn)象中自動(dòng)化市場的增幅需求,PLC能夠支持信息驅(qū)動(dòng)型的制造業(yè)生態(tài)圈,將車間廠房和MES以及ERP層面相聯(lián)系起來,甚至在某些情況下能夠直接作用于消費(fèi)者。這種現(xiàn)象將進(jìn)一步推動(dòng)PLC走向新興亞洲市場。

 

    此外,PLC產(chǎn)品可以用于離散、制程和混合式自動(dòng)化產(chǎn)品領(lǐng)域,并在各個(gè)制造行業(yè)保持穩(wěn)固增長?;趯Ω咦詣?dòng)化程度和更高能效的需要,制造業(yè)會(huì)越來越多地應(yīng)用PLC。一些新興行業(yè)的運(yùn)用以及新能源產(chǎn)生、儲(chǔ)存和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要,無疑給PLC帶來了巨大的機(jī)遇,特別是在OEM、樓宇自控等低迷的行業(yè)中,將會(huì)有很大的起色。

了解性能基本指標(biāo)

1│可靠性

    為使PLC能可靠工作,在硬件與軟件兩個(gè)方面PLC廠家都采取了很多措施,對一些特殊可靠要求的PLC,還有相應(yīng)的特殊的措施,如熱備、冗余等等??煽啃灾笜?biāo)包括PLC的抗干擾能力、平均無故障時(shí)間、平均故障間隔時(shí)間、平均修復(fù)時(shí)間等。但在實(shí)際應(yīng)用中,這些指標(biāo)很難量化,或很難得到真實(shí)的指標(biāo)數(shù)值。

 

2│控制點(diǎn)數(shù)

    控制點(diǎn)數(shù)也就是PLC的控制規(guī)模,是對PLC其它性能指標(biāo)起著制約作用的指標(biāo)。根據(jù)PLC控制點(diǎn)數(shù)可以將PLC劃分為小型、中型和大型PLC系統(tǒng)。控制規(guī)模代表PLC控制能力,看其能對多少輸入、輸出點(diǎn)及對多少路模擬進(jìn)行控制。

 

3│處理速度

    處理速度包括PLC的CPU執(zhí)行指令的速度,以及對輸入輸出信號(hào)的響應(yīng)速度。

 

4│輸入輸出信號(hào)類型

    這個(gè)是指PLC具有多少種信號(hào)模塊,能處理多少類型的信號(hào),各種模塊都有什么規(guī)格,并各具什么特點(diǎn)。

 

5│內(nèi)存容量

    PLC內(nèi)存有用戶及系統(tǒng)兩大部分。用戶內(nèi)存主要用以存儲(chǔ)用戶程序,個(gè)別的還將其中的一部分劃為系統(tǒng)所用。系統(tǒng)內(nèi)存是與CPU配置在一起的。CPU既要具備訪問這些內(nèi)存的能力,還應(yīng)提供相應(yīng)的存儲(chǔ)介質(zhì)。

 

6│指令系統(tǒng)

    PLC有多少條指令,各條指令又具有什么功能,是了解與使用PLC的重要方面。PLC的發(fā)展趨勢就是指令越來越多,越來越豐富。

 

7│客戶軟件界面

    為了便于編制PLC程序,多數(shù)PLC廠家都有計(jì)算機(jī)支持軟件。梯形圖語言、流程圖語言,以至高級(jí)語言。這些軟件的可靠性、實(shí)用性、易用性如何,是用戶選型時(shí)的一個(gè)很重要的考量方面。

 

8│經(jīng)濟(jì)性

    以上講的都是PLC的技術(shù)性能。另外還要考慮經(jīng)濟(jì)指標(biāo),也就是我們常說的性價(jià)比。

 

注意事項(xiàng)

1│處理能力

    PLC的處理性能主要涉及處理器的位數(shù)、運(yùn)算速度、用戶存儲(chǔ)器的容量、編程能力(指令的功能、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的數(shù)量等)、軟件開發(fā)能力、通信能力等方面。在使用特殊功能模塊、特殊外部設(shè)備或是需要網(wǎng)絡(luò)連接的場合,應(yīng)考慮到PLC的功能與以上要求相適應(yīng)。

 

2│I/O點(diǎn)數(shù)及功能模塊的配套

    PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)是PLC的基本參數(shù)之一。正常情況下,PLC的I/O點(diǎn)可以適當(dāng)留有余量,但同時(shí)也必須考慮生產(chǎn)制造成本。同時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮增加一定的I/O余量。

 

    選擇PLC時(shí)應(yīng)考慮到功能模塊配套的可能性。選用功能模塊涉及硬件與軟件兩個(gè)方面。硬件上,首先應(yīng)保證功能模塊可以方便地與PLC進(jìn)行連接,PLC應(yīng)有連接、安裝位置與相關(guān)接口、連接電纜等附件。在軟件上,PLC應(yīng)具有對應(yīng)的控制功能,可以方便地對功能模塊進(jìn)行編程。

 

3│價(jià)格

    此外,在滿足控制要求的前提下,CPU的價(jià)格也是需要設(shè)計(jì)人員考慮的問題之一,選擇的PLC既要滿足系統(tǒng)的功能要求,同時(shí)也應(yīng)該充分利用其功能,避免不必要的浪費(fèi)。

 

4│售后服務(wù)與保障

    選擇PLC時(shí),還需考慮到售后服務(wù)。在使用中遇到技術(shù)問題,是否會(huì)有及時(shí)可靠的售后技術(shù)咨詢支持和服務(wù)?萬一產(chǎn)品有故障,是否可以及時(shí)地進(jìn)行維修和更換?這些都是需要注意和考慮的。

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