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國產PLC發展現狀及展望

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-06 23:40:05 來源:新工業網

可編程邏輯控製器(PLC)是一種麵向工業控製的實時嵌入式計算機,通過專用的控製語言可以實現各類邏輯控製及流程控製。以PLC為中心,可以構建麵向國防軍工、製造、軌道交通、電力、水利、市政等領域的自動化控製係統。PLC係統已經成為現代數字工業體係的“大腦”,可全麵掌握各類核心工藝數據及運行數據,直接決定和保障國家工業體係、國防裝備體係安全健康運行。

1 國內PLC發展現狀

PLC問世近60年nian來lai,實shi現xian了le工gong業ye控kong製zhi領ling域yu繼ji電dian器qi接jie線xian邏luo輯ji到dao存cun儲chu邏luo輯ji的de飛fei躍yue,功gong能neng從cong弱ruo到dao強qiang,實shi現xian了le邏luo輯ji控kong製zhi到dao數shu字zi控kong製zhi的de進jin步bu,應ying用yong領ling域yu從cong小xiao到dao大da,實shi現xian了le單dan體ti設she備bei簡jian單dan控kong製zhi到dao複fu雜za運yun動dong控kong製zhi、過程控製以及集散控製等各種任務的跨越。

1.1 國產PLC發展曆史

我國PLC的研發應用從20世紀70年代開始,按照發展特點,可分為四個時期,分別為初始發展期、引進應用期、國產化發展期和深度自主化期,如圖1所示。初始發展期。我國從20世紀70年代中期,研製了第一台具有實用價值的國產PLC,應用於工業生產控製。該時期主要以引進消化和二次開發國外產品為主,在引進生產線方麵,建立合資企業引進國外PLC生產線,如1986年引進的西門子S5係列PLC生產線,1988年建立的AB公司PLC生產線等;在引進成套設備方麵,在鋼鐵、水利等領域引進集成進口PLC的成套設備,取代了傳統繼電器實現工藝過程的邏輯控製,如上海寶鋼一期工程中引進的200餘台PLC實現傳輸帶控製,首鋼4號高爐引進進口PLC實現上料、加料和配料控製。同時,在80年代機械工業部組織下,以北京機械工業自動化研究所為代表的科研院所開始研製第一代國產PLC,先後形成了MPC-20、MPC-85、DJK-S-480等係列產品。

圖 1 國產 PLC 發展的四個階段

引進應用期。20世紀90年代初期,國內工業自動化程度相對偏低,PLC市場容量較小,而PLC研發需投入較多的資金和人力,短期內得不到回報,部分科研院所轉向係統集成,采用進口PLC產品開展控製係統工程應用,進口PLC產品逐漸占領國內市場,德國西門子、美國AB以及其他知名品牌的PLC開始大舉進入中國市場,進口PLC市場占比高達99%。

1995年後,我國的PLC市場形成了大型PLC以歐美為主、小型PLC以日本為主,中型PLC歐日平分秋色的格局。國產PLC的技術發展與推廣應用較為緩慢,但是PLC在國內的體係化發展逐漸得到重視,1991年成立了中國機電一體化應用協會PLC應用分會,推進PLC技術與產品開發、生產與應用等工作;1993年成立了全國工業過程測量和控製標準化技術委員會可編程序控製器係統標準化技術委員會SAC/TC124/SC5,建立我國可編程序控製器及係統標準體係,為我國PLC技術和產業的發展奠定了基礎。國產化發展期。

進入21世紀後,隨著國內製造業的快速發展,PLC需求量猛增,部分企業看到市場機遇後開始進入該領域,研製生產國產PLC產品,在製造、非標機械、動力設備等領域取得了規模應用。但是,該時期的國產PLC以小型PLC產品為主,缺乏核心技術,基礎零部件均采用進口產品,與國外廠商相比,產業規模都比較小。如2013年國內PLC市場規模78億元,境內企業無錫信捷憑借高性價比小型PLC以1.6%的市場份額進入市場排名前十。

深度自主化期。受伊朗“震網病毒”、“棱鏡門事件”、烏克蘭電網斷電事件、美國實體清單以及國際局勢變化等因素影響,十三五期間,國家將關鍵信息基礎設施作為網絡安全的重中之重,其控製係統PLC被納入網絡關鍵設備進行管理,開啟了關鍵基礎設施控製係統深度國產化的征程。國內企業攻克PLC關鍵核心技術,基於國產軟硬件平台研製了自主安全PLC產品,在電力發電、軌道交通、石油石化等能源領域開展推廣應用,如2020年電子六所研製的IM30係列PLC在火電、風電、市政天然氣等領域應用,實現了關鍵基礎設施的深度國產化。

1.2 國內PLC市場現狀

隨著中國製造2025的穩步推進,自動化係統需求不斷增長,作為離散控製的核心設備,國內PLC市場規模逐年遞增,如圖2所示,從2010年60.24億元到2020年124.30億元(不含分布式IO產品的PLC市場規模為108.50億元),10年間的年平均增長率為7.51%。

圖 2 2010~2020 年國內 PLC 市場規模變化趨勢圖

按照PLC型號分析,大型PLC在10年間的市場變化不大,在11億元/年的規模上下波動,但隨著泛中型化趨勢的發展,中型PLC性能不斷增強,大型PLC的部分應用場景被中型PLC取代,導致大型PLC市場呈現出穩中有略降的趨勢。中型PLC市場穩定增長,市場規模從2010年18.89億元增加到2020年36.60億元,年平均增長率6.84%。由於電子製造設備、鋰電裝備、光伏裝備、半導體裝備、包裝機械等OEM行業細分領域需求增長快速,小型PLC市場規模在近些年大幅增加,從2010年27.33億元增長到2020年60.70億元,年平均增長率達到8.31%。

隨著工業互聯網對產業鏈的垂直整合,PLC在汽車製造、電氣和電子等行業廣泛應用,國內PLC市場隨著智能製造的不斷推進,未來幾年PLC市場將會保持穩定增長,預計2022年PLC市場規模將達到144.60億元。按照品牌對PLC市場規模進行分析,如圖3所示。

圖 3 2016~2020 年 PLC 廠商市場規模變化趨勢圖

西門子市場規模和增長率均遠超其他品牌,長期保持排名第一,日係的歐姆龍、三菱和美係羅克韋爾長期保持排名2~4位,前四位的排名相對穩定。隨著小型PLC市場規模增加,台達和信捷的市場排名呈現上升趨勢,台達在2020年的市場排名已經進入前五。

圖 4 2020 年國內 PLC 市場份額占比圖

2020年我國PLC市場規模為124.3億元,各品牌PLC市場份額結構如圖4(a)所示,西門子以53.1億元市場規模和43%的市場份額居首位,其他廠家依次為歐姆龍、三菱、羅克韋爾、台達、施耐德電氣等企業,以上廠商占有90%左右的市場份額。境內企業僅信捷、彙川和和利時進入排名前十。

2020年大型PLC市場規模11.20億元,占比10%;中PLC市場規模36.60億元,占比34%,小型PLC市場規模60.70億元,占比56%,如圖4(b)所示。其中大型PLC以歐美廠商為主,羅克韋爾、西門子和施耐德排名大型PLC市場前三,占據大型PLC市場76.8%的市場份額,如表1所示。

表 1 2020 年各品牌 PLC 市場規模情況 (億元)

中型PLC市場格局中,西門子以49.2%的市場占有率遙遙領先。歐姆龍和三菱市場規模在2.0億元以上,形成第二梯隊,共占29.2%市場份額。羅克韋爾和施耐德構成第三梯隊,占10%市場份額。小型PLC技術壁壘較低,供應商數量眾多,但前五名廠商仍然占據了74.3%的市場份額,呈現一大(西門子)四小(歐姆龍、三菱、台達、無錫信捷)的競爭格局。總體上,國內PLC廠商在小型PLC領域具有了一定競爭力,並進入了中大型PLC市場。

1.3 國產PLC產品現狀

國內PLC生產廠商已超過了40家,主要頭部企業包括信捷、彙川、和利時等,經過近些年不斷努力,國產PLC在技術、產品和市場等層麵均取得了顯著成果。信捷研製的PLC包括XD/XC小型PLC、XL薄型卡片式等係列PLC,主要應用於太陽能、隧道工程、紡織機械、動力設備、煤礦設備、中央空調等領域的中小型控製場景。彙川研製了高性能型H3U、通用型H2U-XP、經濟型H1U-XP等係列PLC產品,配套驅動執行類產品主要應用於電梯、空壓機、機械手、3C製造等領域。和利時研製了LE小型PLC、LK中大型PLC產品以及LKS安全性PLC產品,主要應用於包裝機械、機床等OEM設備以及市政、隧道、軌道交通等項目型行業。除上述企業外,國內企業還研製生產了各具特色的PLC產品,如中控技術、合信、億維等。但上述企業多基於進口軟硬件研製PLC產品,在特殊時期會麵臨自主保障問題,針對此問題,以電子六所為代表的企業,基於國產軟硬件平台研製了自主化PLC產品,如電子六所采用飛騰CPU處理器研製了IL40、IM30以及IS20係列自主安全PLC產品,已在國防軍工以及能源、市政等關鍵基礎設施領域取得批量應用。

雖然國產PLC取得了一定成就,但總體上呈現“小弱散”狀態。各廠商的市場規模較小,市場占有率低;產品以小型PLC為主,缺乏完整產品譜係;基於進口軟硬件產品或購買國外控製軟件研製產品,缺乏核心技術和先進控製軟件;麵向行業的整體解決方案能力較弱;未形成國產PLC的技術和市場合力,與國外PLC廠商的競爭力較弱。

1.4 國內PLC相關標準

國內PLC及係統等專業領域的標準化工作由全國工業過程測量控製和自動化標準化技術委員會可編程序控製器及係統分技術委員會(TC124/SC5)負責,中國機械工業聯合會進行業務指導。

國內的PLC相關標準主要為GB/T15969係列標準,該標準是在中國機械工業部指導下,由TC124/SC5歸口,等同采用國際標準IEC61131,於1995年首次發布。截止到2022年,正式發布的GB/T15969包括9部分。其中第1部分為通用信息,定義PLC係統的主要功能特性。第2部分為設備要求和測試,規定PLC的要求和相關試驗。第3部分為編程語言,規定了PLC編程語言的語法和語義。第4部分為用戶導則,為PLC用戶與PLC供應商之間信息交互提供了一些基礎規範規則。第5部分為通信,定義了PLC與其它電子係統間的通信。第6部分為功能安全,包括功能安全PLC安全生命周期管理、功能安全要求分配和開發規劃等。第7部分為模糊控製編程,定義了用於模糊控製的編程語言。第8部分為編程語言的應用,提供了在第3部分中所定義的編程語言的應用和實現的導則。第9部分規定了小型傳感器和執行器的單點數字通信接口。第10部分是PLC開放的XML交換格式,為GB/T15969.3項目的導出和導入指定了一種基於XML的交換格式,該標準已完成意見征求正在審查過程中。

除了GB/T15969係列標準外,在PLC功能評定、信息安全以及工程集成等方麵還製定了相關標準。GB/T36009規定了PLC的性能指標、測試和評定方法,為PLC的性能評定提供了依據。GB/T36011規定了PLC出廠前的環境適應性相關試驗的抽樣檢查方法以及外觀、IO功能、通信等例行試驗方法。GB/T37391規定了PLC成套控製設備的使用條件、功能要求等相關規範。針對PLC的信息安全防護能力,GB/T33008.1與正在報批的《信息安全技術可編程邏輯控製器(PLC)安全技術要求和測試評價方法》規定了PLC網絡安全要求與測試方法,其中GB/T33008與GB/T33009等標準共同構成了工業自動化和控製係統網絡安全的係列標準;GB/T41274從內生安全的要求方麵描述了PLC係統內生安全的目標和各單元模塊的相關安全需求。

在PLC的行業應用方麵,GB/T40329規定了工業機械電氣設備及係統中數控設備PLC的編程語言專用模塊編程的語法和語義;GB/T37761規定了電力變壓器冷卻係統PLC控製裝置的相關要求。在國軍標方麵,首個PLC國軍標《軍用可編程控製係統通用規範》於2020年開始擬製,目前已完成編製,處於報批階段。

1.5 國內PLC相關政策

近(jin)年(nian)來(lai),隨(sui)著(zhe)歐(ou)美(mei)實(shi)體(ti)清(qing)單(dan)逐(zhu)漸(jian)擴(kuo)大(da)範(fan)圍(wei)以(yi)及(ji)工(gong)業(ye)安(an)全(quan)事(shi)件(jian)頻(pin)發(fa),國(guo)家(jia)對(dui)工(gong)控(kong)領(ling)域(yu)的(de)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)創(chuang)新(xin)產(chan)業(ye)高(gao)度(du)重(zhong)視(shi),相(xiang)繼(ji)出(chu)台(tai)一(yi)係(xi)列(lie)支(zhi)持(chi)政(zheng)策(ce)與(yu)計(ji)劃(hua)項(xiang)目(mu),實(shi)現(xian)關(guan)鍵(jian)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)自(zi)主(zhu)化(hua)。國(guo)家(jia)對(dui)PLC的安全可控問題也極為關注,自主化、網絡安全等成為“關鍵詞”,相應政策的發布促進了國產PLC行業的健康有序發展,部分政策見表2。

表 2 PLC 相關政策

與政策配套,國家高度重視對工控係統的科研投入,陸續在國家高技術研究發展計劃(863計劃)、國家科技重大專項(核高基)、國家重點研發計劃(網絡安全專項、製造技術與關鍵部件專項等)等重大項目中設立PLC項目,從PLC大規模係統、安全防護、安全可控等多個方向進行能力提升,推動PLC關鍵技術攻關與推廣應用,加快實現PLC產業的自立自強,部分PLC相關科技項目見表3。

表 3 PLC 相關科技計劃和重大專項

2 國內外PLC差距分析

隨著國產PLC在不同領域的推廣應用,國產PLC在應用技術層麵取得了一定突破,但短板環節仍然存在,與國外PLC相比,在功能性能、易用性、可靠性等方麵仍存在較大差距。

在功能性能方麵,國外PLC主流廠商的高性能PLC產品通常采用定製的專用SoC和實時運行軟件,從底層平台提升指令處理、數據存儲、數據交換以及控製輸出的性能。而國產PLC產品通常借用通用信息係統處理器和通用嵌入式係統,大多采用“通用CPU+軟件”的(de)低(di)性(xing)能(neng)低(di)成(cheng)本(ben)設(she)計(ji)方(fang)案(an)。由(you)於(yu)通(tong)用(yong)處(chu)理(li)器(qi)通(tong)常(chang)麵(mian)向(xiang)信(xin)息(xi)化(hua)計(ji)算(suan)機(ji)和(he)常(chang)規(gui)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)設(she)計(ji),係(xi)統(tong)繁(fan)冗(rong),基(ji)礎(chu)軟(ruan)硬(ying)件(jian)的(de)無(wu)用(yong)功(gong)能(neng)較(jiao)多(duo),且(qie)在(zai)實(shi)時(shi)性(xing)、先進控製算法等功能方麵缺乏芯片與軟件的底層支持,導致PLC專用功能研製與升級難度大,優化提升空間較小,控製效率低,性能整體偏弱。

在邏輯編程軟件方麵,國外PLC邏輯編程軟件通常集成監控、驅動執行等功能,實現了工程一體化設計能力,易用性強,工程開發效率高。國產PLC邏輯編程軟件大多采用國外通用產品CoDeSys、KW-Software或者OpenPCS等產品的內核,隻考慮PLC自(zi)身(shen)的(de)編(bian)程(cheng)與(yu)開(kai)發(fa)要(yao)求(qiu),無(wu)法(fa)與(yu)其(qi)他(ta)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)集(ji)成(cheng)實(shi)現(xian)一(yi)體(ti)化(hua)開(kai)發(fa),與(yu)第(di)三(san)方(fang)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)工(gong)作(zuo)量(liang)大(da),操(cao)作(zuo)複(fu)雜(za),易(yi)用(yong)性(xing)差(cha),工(gong)程(cheng)開(kai)發(fa)效(xiao)率(lv)低(di)。如(ru)西(xi)門(men)子(zi)邏(luo)輯(ji)編(bian)程(cheng)軟(ruan)件(jian)博(bo)途(tu)TIAPortal集成了PLC編程軟件Step7、PLC仿真軟件PLCSIM以及監控軟件WinCC等,可高效配置控製點和監控點,控製變量在工程全局可用,而國產PLC與其他係統聯調則需邏輯編程軟件的控製變量點與監控變量點頻繁導入導出,實現與其他係統的交互和通信,工程效率較低。

在通信協議方麵,國外主流廠商的PLCchanpindaduocaiyongzizhuyanfadetongxinxieyi,zaiwanshandezizhushengtaibeijingxia,tongguoyiwangdaodishixianshangcengjiankongcengyuxianchangyibiaohezhixingjigoudejianronghulian。guowaichangjiajinjiangchangguixieyibufenxingchengIEC國際標準或開源代碼,而不公開麵向複雜應用的協議和代碼。國內PLC廠家在自主通信網絡協議研發方麵能力不足,大多直接使用IEC標準或基於開源代碼的工業現場總線。國產PLCshouzhiyujidingbiaozhun,nanyixiugaiyouhuaxieyizhibiao,dingzhihuakaifananduda,jieruzhixingjigouxuyaozengjiazhuanhuanjiekou,jiangdilexitongxiangyingshijian,jingchangzaifuzakongzhiyingyongshifaxiangongnengbuzuhuoxingnengbugou,daozhichanpintuozhanxingheshipeixingshoudaohendadexianzhi。

在產品型譜方麵,國外主流廠商除PLC產品外,還提供譜係完善的上下遊軟硬件自動化產品,可快速形成覆蓋感知、執行、控製、監控等核心產品的一體化解決方案。國內PLC廠商通常僅提供PLC產chan品pin,產chan品pin線xian單dan一yi,缺que少shao配pei套tao的de上shang下xia遊you自zi動dong化hua產chan品pin,型xing譜pu不bu完wan善shan,難nan以yi提ti供gong係xi統tong級ji整zheng體ti解jie決jue方fang案an,在zai產chan品pin技ji術shu和he市shi場chang競jing爭zheng層ceng麵mian均jun無wu法fa形xing成cheng產chan品pin體ti係xi合he力li。國guo內nei的de整zheng體ti解jie決jue方fang案an一yi般ban選xuan用yong不bu同tong廠chang商shang的de產chan品pin構gou建jian,產chan品pin接jie口kou與yu功gong能neng定ding義yi、質量標準等存在差異,產品間匹配性不如國外同一廠商產品,無法從係統級優化整體性能、控製效率和可靠性,同時增加了係統設計複雜度和調試難度。同時,控製係統工程師對國產產品選型時,也難以實現一站式采購。

在標準化方麵,國外PLC廠chang商shang經jing過guo幾ji十shi年nian積ji累lei和he發fa展zhan,形xing成cheng了le較jiao大da產chan業ye規gui模mo,在zai占zhan據ju市shi場chang優you勢shi情qing況kuang下xia,主zhu導dao製zhi定ding了le覆fu蓋gai自zi動dong化hua係xi統tong的de完wan善shan標biao準zhun體ti係xi,包bao括kuo控kong製zhi技ji術shu、信息安全、功能安全等國際標準或行業標準,掌握了行業話語權。目前國內雖已製定了部分PLC技術標準,但現有標準基本等效采用國外標準,缺少頂層規劃,尚未形成標準體係,且受製於國外既定技術標準,導致國產PLC自主創新較少,無法通過標準引領技術發展,在市場競爭中缺乏競爭力,行業話語權弱。

3 “中國係”PLC發展思路

目前,PLC按地域可分成歐係、美係以及日係三大流派,分別在產品定位、功能性能、邏輯編程以及市場布局等方麵具有不同特點。歐係PLC以西門子、施耐德為代表,美係PLC以羅克韋爾、通用電氣為代表,日係PLC以三菱、歐姆龍為代表。

針對國內外PLC發展存在的差距,結合國產PLC的發展現狀,本文提出“中國係”PLC發展思路。與PLC三大流派對應,“中國係”PLC是立足於國內市場和應用場景特點,基於國產自主軟硬件研製、具備原生安全能力、符合國內工程師使用習慣、滿足國內多樣化工控應用需求的國產PLC產品。

3.1 總體情況

歐係、美係和日係PLC產品的研發背景、應用需求和市場定位等具有明顯區別,導致三係PLC具有不同的產品特點和市場分布。歐係和美係PLC以創新為主導,功能強大,以中大型PLC而聞名,產品譜係完善。歐係PLC的功能較強,編程方式嚴謹,易用性稍弱。美係PLC注重功能實用性,功能塊多,編程方式相對不複雜。

歐係和美係PLC主要應用於重大裝備和關鍵基礎設施領域,項目型市場占有率較高。日係PLC以市場為主導,以小型PLC著稱,產品集成度高,編程方式接近傳統電氣控製,功能一般。日係PLC主要應用於中小型機電自動化設備,OEM市場占有率較高。“中國係”PLC則應重點麵向國防軍工、關鍵基礎設施領域應用,對標歐係PLC,兼顧日係PLC經濟型強、集成度高的特點,通過重大裝備和重點領域的帶動作用,建立國產PLC生態,然後逐漸向其他領域推廣。

3.2 市場情況

在市場分布角度,對於整體市場規模,2020年歐係PLC占比約47.4%,市場規模最大,美係PLC占比約7%,日係PLC占比約21.6%。其中,歐係和美係PLC占有中大型PLC的絕大部分市場份額,日係PLC在小型PLC市場保持較高的占有率。美係羅克韋爾、歐係西門子和施耐德占據大型PLC市場份額的76.8%。歐係西門子在中型PLC市場一支獨秀,且市場格局長期比較穩定,市場占比超過50%。日係歐姆龍、三菱和德國西門子占領了小型PLC市場份額的56%。從實現關鍵基礎設施深度國產化角度考慮,“中國係”PLC應先瞄準中大型PLC產品市場。

在產品價格角度,歐係和美係PLC以中大型PLC為主,功能更強大,產品附加值更高,因此價格較高。特別是美係AB品牌的PLC,日係PLC以小型PLC為主,定位於經濟型產品,性價比高,價格相對略低。考慮目前國內基礎軟硬件的生態特點、產品指標能力以及應用場景特點,“中國係”PLC價格定位於中等,低於歐美係,略高於日係PLC產品。

在行業分布角度,歐係和美係PLC以項目型市場為主,PLC產品在控製係統的集成項目中應用,隨工程整體自動化係統進行設計和實施。日係PLC以OEM市場為主,將PLC組裝到設備中,隨設備一起批量化銷售。歐係PLC具有完善的產品線、可靠的質量、成熟的渠道網絡以及優秀的解決方案能力,幾乎在所有用戶行業中都有應用,並在電力、冶金、軌道交通、汽車製造等主要領域具有強勁的競爭力和很高的市場份額,如在水電領域,幾乎被法國施耐德PLC壟斷。美係PLC憑借其強大的功能性能以及各行業最領先的係統集成商支持,在市政、油氣、冶金、電力、製藥和食品等等市場的具有較高的市場占有率。日係PLC憑借其突出的性價比、不斷推陳出新的產品係列、較高的功能集成度,廣泛應用於幾乎所有用到小型PLC產品的OEM行業,包括食品機械、包裝機械、紡織機械、機床工具、電子製造設備、暖通空調等。“中國係”PLC重點麵向涉及國計民生的領域應用,包括軍用裝備、軍工製造等國防軍工領域以及電力、水利、石油石化、冶金、市政等關鍵基礎設施領域。

3.3 產品特性

歐係和美係PLC產品注重過程控製與通信控製,而日係PLC更為關注離散控製和運動控製。“中國係”PLC的中大型PLC產品偏重於過程和離散控製,小型PLC側重於運動控製。

從過程控製角度,歐係PLC支持複雜的浮點運算,模擬量精度具有優勢,實現控製邏輯程序簡單,可快速、簡便地實現閉環控製PID等算法,在過程控製領域優勢明顯。日係PLC多以整型計算為主,模擬量程序編製複雜,實現複雜控製需添加專用控製模塊,成本較高。

從運動控製角度,日係PLC通常具有專用的定位指令實現伺服控製和步進運動,更容易實現複雜的動作控製,如機械臂控製。而歐係和美係PLC缺少專用的運動控製指令,需編寫複雜的程序,且控製精度不高。

從通信能力角度,歐係和美係PLC多采用開放的工業通信協議,或提供通信協議芯片,易於接入第三方設備。日係PLC的網絡協議通常較為封閉,僅支持本企業產品,難以接入第三方設備。

3.4 控製邏輯編程

歐係和美係PLC的編程更接近於計算機編程的思維。把PLC作為一種工業化的特種計算機,PLC編程借鑒了計算機編程的通用簡易手段以及計算機數據運算的簡單方式,編程更為簡潔明快。歐係和美係PLC以結構化編程為主,層次性和結構化更為完善,具有豐富的函數塊、程序塊、組織塊,方便調用和複用,可讀性較高,易於定位故障和調試。部分歐美係PLC還支持高級語言編程,如C語言等,在編寫大規模控製程序時優勢明顯。但PLC的指令較為抽象,編程上手有一定門檻,工程師需一定的計算機基礎知識。

日係PLC具有更多的圖形化編程理念,數據處理上大多脫離了計算機數據處理的基本存儲區概念和格式,編程直觀,易於上手。日係PLC通常采用自上而下的單一縱向結構,包括主程序和子程序,層次型和結構化不強,很多程序需放在一起。PLC編程效率較低,結果解釋繁瑣。因此日係PLC可勝任中小型控製係統,在大型係統中編程調試繁瑣複雜,難以實現高效快速的編程和製造。“中國係”PLC則應主要參考歐美係PLC編程軟件的特點,並借鑒日係PLC圖形化編程理念,實現既能滿足複雜控製場景要求,又可以直觀編程和組態。

考慮國內PLC市場特點和用戶使用習慣,在產品譜係、產品特性以及產品應用等方麵,“中國係”PLC基於國產軟硬件研製,對標歐係PLC產品,一是在產品譜係上,具有完善的大、中、小型PLC產品型譜,並以中大型高端PLC為主;二是在產品特性上,具有熱備冗餘、先進控製算法等高端功能,納秒級指令處理速度、微秒級同步精度等先進性能,滿足複雜場景應用需求;三是在產品應用上,先期發揮國防軍工、關鍵基礎設施等涉及國計民生的重點領域的帶動作用,形成一定生態後逐漸向其他領域推廣應用。

4 結論

本文綜述了國內PLC發展的四個階段,分別從市場現狀、產品現狀、標準以及國家頒布的相關政策和計劃等方麵介紹了國內PLC發展現狀。然後,本文分析了國產PLC與進口PLC產品的差距,並結合國內現狀,提出了與歐係、美係、日係PLC對標的“中國係”PLC發展思路。

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