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國產plc撕開突破口?
作者: 佚名 時間:2019-12-30文章來源:訪問量:978

作為工業自動化的一種典型應用,plc最初是做為取代繼電器線路、進行順序控制為主而產生的,后來plc廠家逐步增加了模擬量運算、pid功能以及更可靠的工業抗干擾技術等功能,并隨著網絡化的需求增加了各種通信接口,同時伴隨著現場總線技術和以太網技術的發展,plc的應用范圍越來越廣泛。

plc具有眾多優點,如功能齊全并不斷提升;應用上靈活簡便、維護方便;不斷提高可靠性和抗干擾能力;價格便宜等,這些優點是plc產品能夠持久占有市場的根本原因。

國產控制系統短板突出

當前plc技術的應用范圍,涵蓋了除大型化工、電力企業之外的幾乎所有工業行業。然而,目前在我國plc應用市場中,幾乎95%以上被外國產品占領,本國企業處于絕對劣勢。

這主要是因為在我國在自控產業鏈的兩頭——底層的現場儀表(尤其是變送器和執行機構)、上層的綜合自動化軟件基礎最為薄弱。我國自行設計制造的智能變送器只占國內市場的9%。頂層綜合控制軟件能力弱,一方面是因為工控企業對用戶的工藝特征理解不深刻,經驗積累不足,從而制約了頂層集成能力和快速進入細分市場的能力(工控企業受制于國家關于設計企業資質門檻的規定也是一方面原因)。

此外用戶市場對本國工控技術/產品的不認同,也制約了自主研發的工控產品實踐提高的機會?;諫鮮鱸?,國產控制系統難以進入重大工程的關鍵、核心、主體裝備,這一市場的大部分仍被國外工控系統壟斷。尤其用于廣大離散型工廠自動化的plc系統,情況不容樂觀。

國產plc崛起的機遇與挑戰

當前制造業全球化趨勢加劇,plc的制造也并非勞動密集型,歐美日等國的plc產品原料制作成本在降低,因此在價格方面,國產plc并沒有多大優勢。在這樣的形勢下,如果還是采取價格競爭的話,可能整個plc產業都會失去投資價值,產品的配套服務也會受到嚴峻的影響,這對用戶來說可能是一場災難。

plc之所以能夠在眾多的it產品競爭中長盛不衰,主要還是因為其可靠的穩定性。國內制造商們在追求成本的同時,也要保持品質的優良和穩定性這兩個基本條件,除此以外,大陸plc制造商需要做的還有很多。

首先,面對工業自動化和oem的逐漸發展、plc的應用和技術需求越來越多的現狀,通用性plc產品已經難以滿足多樣化的客戶需求,oem客戶已經不僅僅關注plc產品的成本和價格,更注重其企業形象、plc與自身核心技術的完美融合,因此plc定制化會越來越頻繁地出現在各plc廠家的市場需求中。

其次用戶對plc網絡化的需求也愈發旺盛。目前國內用戶在plc的使用上,絕大多數還處于類似單機應用的程度,后續隨著智能制造的發展,將大大推動傳統自動化與網絡技術的密切結合。在現有的傳統應用上,隨著智能工廠以及物聯網的發展,工廠設備聯控、plc與上位機及其他智能產品的數據交互、大數據應用等領域,對plc的技術發展提出了新的要求,這是新的機遇同時也是極大的挑戰。這要求plc產品在維持高性價比的前提下,具備超強的環境適應能力、穩定可靠,并且能夠簡便地接入各種網絡,充分發揮plc產品在數據采集、數據交互方面的作用。

在服務方面,國內plc制造商需要根據用戶的要求量身定做,實現專門化的服務策略。對于用戶來說,需求都有專門化,特別是裝備制造商,對電控的成本尤為重視,根據客戶的需求進行量身定做,不僅可以降低產品成本,也可以讓用戶感受到獨有的服務。而在售前服務方面,本土制造商可以對用戶的plc、人機界面、變頻器乃至低壓電器進行全方位的咨詢和配套服務,提供一體化的產品和一站式的服務,發揮自己的本土優勢。

plc未來發展方向

緊扣用戶需求的基礎上,我們還必須對plc未來的發展趨勢有深入了解。

首先是plc操作向簡易化方向發展。目前plc推廣的難度之一就是復雜的編程使得用戶望而卻步,而且不同廠商plc所有編程的語言也不盡相同,用戶往往需要掌握更多種編程語言,難度較大。pid控制、網絡通信、高速計數器、位置控制、數據記錄、配方和文本顯示器等編程和應用也是plc程序設計中的難點,用普通的方法對它們編程時,需要熟悉有關的特殊存儲器的意義,在編程時對它們賦值,運行時通過訪問它們來實現對應的功能。

這些程序往往還與中斷有關,編程的過程既繁瑣又容易出錯,阻礙了plc的進一步推廣應用。plc的發展必然朝著操作簡化對復雜任務的編程,在這一點上西門子就充當了先行者,西門子s7-200的編程軟件設計了大量的編程向導,只需要在對話框中輸入一些參數,就可以自動生成包括中斷程序在內的用戶程序,大大方便了用戶的使用.

二是plc向高性能小型化方向發展,plc的功能正越來越豐富,而體積則越來越小。比如三菱的fx-is系列plc,最小的機種,體積僅為60×90×75mm,相當于一個繼電器,但卻具有高速計數、斜坡、交替輸出及16位四則運算等能力,還具有可調電位器時間設定功能。plc已不再是早期那種只能進行開關量邏輯運算的產品了,而是具有越來越強的模擬量處理能力,以及其他過去只有在計算機上才能具有的高級處理能力,如浮點數運算、pid調節、溫度控制、精確定位、步進驅動、報表統計等。從這種意義上說,plc系統與dcs(集散控制系統)的差別越來越小了,用plc同樣可以構成一個過程控制系統。

三是plc網絡化技術的發展。其中有兩個趨勢:一方面,plc網絡系統已經不再是自成體系的封閉系統,而是迅速向開放式系統發展,各大品牌plc除形成自己各具特色的plc網絡系統、完成設備控制任務之外,還可以與上位計算機管理系統聯網,實現信息交流,成為整個信息管理系統的一部分。

另一方面,現場總線技術得到廣泛的采用,plc與其他安裝在現場的智能化設備,比如智能儀表、傳感器、智能型電磁閥、智能型驅動執行機構等,通過一根傳輸介質(比如雙絞線、同軸電纜、光纜)鏈接起來,并按照同一通信規約互相傳輸信息,由此構成一個現場網絡,這種網絡與單純的plc遠程網絡相比,配置更靈活,擴展更方便,造價更低,性能價格比更好,也更具開放意義。

四是嵌入式plc具有很大的發展空間。嵌入式plc的發展也呈現多元化,國內外均有良好表現:德國赫優訊推出的將現場總線技術和plc技術結合的netplc很有特色;國內幾年前就有華中科技大學在easycore1.00核心芯片組中加載了嵌入式plc系統軟件,作為硬件平臺,開發了多模人通道的嵌入式plc;還有一種發展路徑是以開發plc與人機界面相結合的硬件/軟件一體化為目標的平臺,充分利用了case工具,結合各類嵌入式芯片的開發平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫,專為機電設備開發客制化、具有odm性質的專用plc。

在我國嵌入式plc的發展空間,首先在于它十分有利于發揮我國自動化行業發展的兩大特點:有相當雄厚的為機電設備配套的市場基礎,并擁有足夠的、性價比全球最優的設計開發隊伍。我們完全可以以最低的成本、較高的質量,并按客制化的要求設計、生產為機電設備配套的嵌入式plc,來代替通用plc。

同時,嵌入式plc的硬件、軟件、人機界面、通信等各方面的功能設計靈活,易于剪裁,更貼近各種檔次的機電設備的要求。嵌入式plc完全基于嵌入式系統的技術基礎,拿來就可用。soc芯片、與符合iec61131-3編程語言標準的編程環境等優勢,使得其在市場上很容易找到。

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