国产欧美日韩精品a在线观看-国产欧美日韩精品一区二区三区-国产欧美日韩精品综合-国产欧美中文字幕-一区二区三区精品国产-一区二区三区精品国产欧美

摘要：可編程邏輯控制器（簡稱PLC）技術是工業控制系統中的基礎且核心部件，是制造業領域的關鍵技術，是我國產業升級戰略性技術，是實現“兩化融合”、《中國制造2025》的共性基礎性技術。然而，自上世紀九十年代末開始，原先一直從事PLC技術研發的科研院所轉制后紛紛放棄了這一產品和技術的研發。近年來，一些小型民企進入該產品研發生產領域，但是由于企業規模小，技術基礎薄弱，人才匱乏等因素，很難和國外產品競爭。本文將目前國內外該產品的現狀做了介紹，并提出通過資源整合、政策引導等方式使得一些有經驗、有技術基礎和人才優勢的科研院所重新回到這一領域，以便盡快提高我們國產PLC系統的產品質量并豐富其產品線，盡快擺脫受制于人的尷尬局面，同時也有利于保障我國眾多工業領域的信息安全。

關鍵詞：工業控制；PLC；兩化融合；中國制造2025

1 可編程邏輯控制器及其在制造業領域的重要性

黨的十八大指出：“科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐，必須擺在國家發展全局的核心位置”?！巴晟浦R創新體系，強化基礎研究、前沿技術研究、社會公益技術研究，提高科學研究水平和成果轉化能力，搶占科技發展戰略制高點”。鄧志雄局長《在新常態下做好中央企業規劃發展工作的思考》中更是把科技創新形容為央企規劃發展工作中“一體兩翼”模式中的一翼。工業控制產品是工業控制的基礎，其研發應屬于基礎研究范疇。2015年5月8日國務院印發了《中國制造2025》的通知，指出“當前，新一輪科技革命和產業變革與我國加快轉變經濟發展方式形成歷史性交匯，國際產業分工格局正在重塑。必須緊緊抓住這一重大歷史機遇，按照“四個全面”戰略布局要求，實施制造強國戰略，加強統籌規劃和前瞻部署，力爭通過三個十年的努力，到新中國成立一百年時，把我國建設成為引領世界制造業發展的制造強國，為實現中華民族偉大復興的中國夢打下堅實基礎?！辈⒁蟆暗?020年，40%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障，受制于人的局面逐步緩解”。本文就普遍應用于制造業的一種工業控制裝置——可編程邏輯控制器（PLC）的自主研發和產業發展戰略進行探討。

1.1 可編程控制器概念及特點

可編程邏輯控制器（Programmable LogicController，PLC），是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。

傳統的繼電器控制系統中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器，接線復雜，故障點多，可靠性低，而且難以完成復雜的控制需要。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統的1/10以上，能夠滿足復雜的控制邏輯需求，可靠性及可維護性也大大提高。

1.2 PLC市場需求及其重要性

近年來我國的需求每年約有10萬臺套左右PLC產品，價值約60~90億元人民幣左右，幾乎是控制系統設計必不可少。主要應用在冶金、市政、電力、汽車、建材、公共設施、化工、石化、礦業、石油、紡織、軌道交通等領域。不論是如機床等單機系統，還是自動化生產線，都離不開PLC系統。目前我國這一領域95%的市場被國外品牌所占領，特別是一些大型系統，如我國的某些核電系統采用美國羅克韋爾自動化的PLC產品，三峽啟閉機采用德國西門子的PLC產品。這種狀況存在兩方面的危機：一是一旦國外限制其出口到我國，我國的制造業自動控制水平將受到嚴重影響；另一個是該產品是智能的，可遠程監視、診斷甚至植入程序，因此應用國外品牌產品信息安全也會受到巨大威脅。因此，為把我國建設成為引領世界制造業發展的制造強國，必須加快自主品牌PLC產品的研發。

2 PLC國外發展現狀

在科技高速發展的21世紀， PLC也進入了快速發展時期。從技術上看，眾多高新技術，尤其是計算機技術的新成果更多地應用于PLC的設計和制造上。新產品運算速度更快、存儲容量更大、智能性更強；從產品的配套性上看，產品的品種更豐富、規格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備更好地適應了各種工業控制場合的需求；從市場上看，已經出現了少數幾個品牌壟斷國際市場的局面，出現了國際通用的編程語言；從網絡的發展情況來看，PLC和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是PLC技術的發展方向?？偟臍w納起來，國外PLC技術向以下幾個方向發展：

產品規模向大、小兩個方向發展。大型PLC I/O點數達14336點、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化；小型PLC已由整體結構向小型模塊化結構發展，增加了配置的靈活性，降低了成本。

目前，世界上有PLC企業200多家，各種型號產品幾千種。PLC產品按地域可分成三個流派——美國、歐洲、日本。美國是PLC生產大國，有100多家PLC企業，著名的有羅克韋爾自動化公司、通用電氣公司等；歐洲的主要知名廠商有：德國的西門子、法國的施耐德電氣；日本的小型PLC最具特色，在小型機領域中頗具盛名，主要知名廠商有三菱電機自動化、歐姆龍等。除此之外，還有韓國的LG等一些公司也生產PLC產品，但規模相對較小。

3 國內PLC研發生產歷史及目前狀況

3.1 計劃經濟時期我國PLC研發狀況

我國從上個世紀80年代開始研制PLC。在當時機械工業部的組織下，一些科研院所和工廠投入到該領域的研究生產并取得了一定的成果。如80年代初北京機械工業自動化研究所研制出第一代國產PLC-一位機，80年代中后期開始研發的中小型PLC產品，512點的MPC-20，1024點的DJK-S-480等相繼問世并成功應用于實際工程中。同時，上海工業自動化儀表所研制的TCMS -300/D、四川儀表十五廠生產的TR-30，廣州南洋電器廠生產的NK-40，杭州機床電器廠生產的DKK、D系列，蘇州電子計算機廠生產的YZ -PC05、YZ -PCI、YZPCool A等均達到一定批量。進入90年代中期，北京機械工業自動化研究所開始研制大型PLC系統MPC-85，處于國內領先地位^[3]。在“八五”、“九五”期間，當時的機械工業部還組織上海儀表所、重慶儀表所、北京機械工業自動化研究所、冶金部自動化所、重慶儀表廠、天津儀表廠和西安儀表廠等單位聯合開發生產集散控制系統DJK-7500并小量投入工程應用當中?？傊敃r雖然我們總體上技術落后國外相同產品，但是，一些科研院所在一直跟蹤國外技術并不斷進行自主研發，一些儀表廠也進行小批量生產。

3.2 科研院所轉制初期PLC產品研發幾乎停滯

到90年代后期，國內PLC系統的研發基本停滯。在當時國內還普遍對PLC處于陌生的時期，市場容量很小，到1995年國內市場總和才達到1 億元人民幣左右 ^[3]。同時，因為PLC屬于高科技產品，研發要投入相當多資金且短期內得不到回報，也要投入相當多的技術人員。因此為了盡快做大，一些科研院所如北京機械工業自動化研究所、上海儀器儀表研究所、重慶儀器儀表研究所等科研院所轉制之后，紛紛拋棄了研發而轉向系統集成。他們利用自己過去多年從事PLC開發生產的技術力量，很快在PLC控制系統工程應用方面做大，但均采用國外的PLC系統。這些科研院所的這種情況一直持續到現在。國內PLC的研發生產形成了真空，國內市場完全被國外品牌所占領。

3.3 近年來國內PLC產品研發狀況

近十幾年來，隨著我國制造業的迅猛發展，PLC產品的需求也迅猛增加。但是已經嘗到了PLC系統集成“甜頭”的那些有技術基礎和積累又具有人才優勢的科研院所并沒有清醒過來，一些民營企業在有了一定的資金積累之后，發現了其市場機遇，開始進入該領域。目前，國內有幾十家PLC的研發企業，但規模都比較小。

國內的主要企業有：

（1）深圳步科

深圳市步科電氣有限公司是從事自動化產品的研發與生產的民營高科技企業，擁有eView和Kinco兩大品牌，以及工業人機界面、交流伺服系統和步進系統、PLC、工業現場總線產品等自有知識產權的產品線。深圳步科主要以小型PLC為主，年產值幾百萬，售出6千臺，目前已經小批量生產。

（2）深圳麥格米特

深圳麥格米特有限公司是中國電機驅動變頻器、PLC及開關電源的品牌制造商之一。麥格米特致力于電力電子技術及相關控制技術平臺的建立，為客戶提供核心部件及解決方案。產品主要包括：電機驅動變頻器、PLC、客戶訂制電源及電池智能包等。麥格米特的PLC技術研發以小型為主，并且已經開始逐步向中、大型PLC發展。

（3）無錫信捷

無錫市信捷科技電子有限公司是一家致力于自動化產品開發與應用的高新科技企業。產品主要包括：HMI、PLC、運動控制、伺服等簡便易用的自動化產品，服務于各種自動化領域，包括紡織機械、動力設備、煤礦設施、中央空調、環保工程等控制領域，產品行銷全國20多個主要省市，并出口到除美國、日本外的國際市場，在德國擁有分公司，在東南亞、俄羅斯、東歐都有代理商。

（4）蘇州漢達工業自動化

蘇州市漢達工業自動化有限公司是專門從事于研發、生產各種自動化控制器的江蘇省高新技術企業。漢達PLC產品包括：40點、80點、120點，最新產品240點PLC，年產在幾百萬臺左右，漢達PLC目前在國內市場上的總量有2萬臺左右。

（5）杭州新箭

杭州新箭電子有限公司是由國內最早研制生產PLC的廠家之一，由杭州機床電器廠可編程控制器分廠經股份制改制組建而成，公司主要研發專用PLC產品，包括控制器的核心技術，最新研制出低成本的D20P系列及D100P系列微型控制器，去年PLC總產值1000萬左右。杭州新箭堅持走自主開發的國產化道路，同時提升原來產品的功能，對原有DKK系列PLC產品從軟件到硬件都作了較大的改進和發展，研發了具有完全自主知識產權的新一代D100系列小型模塊化PLC。

（6）和利時

和利時公司是從事自主開發、制造各種控制系統與平臺，并為各行業提供專業化解決方案的自動化高科技企業，擁有過程自動化、軌道交通自動化、核電站數字化儀控系統、工廠自動化即控制與驅動、信息化等業務單元。作為國內第一批推進PLC國產化的企業，其在2004年成功發布小型PLC，兩年后推出國內第一款大型PLC，屢屢刷新國產PLC在市場上的記錄。之后，其穩步前行，在PLC研發上持續投入，技術上日臻完善，打造了國內一流的PLC產品，不僅在中國市場與國際自動化巨頭同臺競技，在海外市場也嶄露頭角。

4 PLC國內行業發展的SWOT分析

如前所述，目前國產PLC主要是以民營企業為主，有實力的科研院所仍然沒有回歸到該領域中。所以目前該領域是“國退民進”，95%的市場份額依然被國外品牌所占領。

4.1 優勢分析

中國是全球最大的制造業基地，有最多的制造業企業及相應的裝備產品。隨著中國裝備制造業成為國家的發展戰略，中國的PLC市場將成為全球PLC最主要的市場。

基于中國改革開放四十年的發展，中國的制造業水平得到了很大的提高，國外品牌PLC企業大部分在中國設立自己的生產企業，因此，國內PLC企業生產與國外品牌同質量產品已經成為現實。

雖然國內目前PLC企業，在品牌、技術等方面都無法與國外的品牌廠商競爭，卻積累了相應的開發、生產、應用的經驗，并在一些行業的細分市場和專業市場得到了一定的市場份額，尤其是在一些小型PLC市場方面顯示出較好的市場前景，部分產品也隨裝備配套出口到國外市場。

國內部分高校和學會、協會也注重了PLC應用人才和培養，相關的PLC應用教材和比賽也使PLC應用得到普及，掌握PLC的應用技術成為了自動化專業相關人員進入該領域的必備技能，同時促進了PLC技術在各行業的廣泛應用。

4.2 劣勢分析

中國研發生產PLC的企業規模小、產品分散、競爭力弱。中國PLC的市場需求大，而且增長迅速。但國產PLC的市場份額少，總共占全國市場的大約5%，2億元人民幣左右的市場份額卻分散在20多家的中國PLC廠家，上百種的PLC產品。為了生存，國產PLC企業的產品大都面向專用的細分市場，在PLC的通用特性和擴大市場應用方面競爭力弱，沒有形成產業。同時，國產PLC技術水平偏低，與國外品牌廠家相比差距很大，尤其在系統軟件、編程語言、解決方案、安全及可靠性技術方面差距更大。

另外，有關部門沒有把PLC當作自動化的重點領域來發展。因此，在近期的每個“五年”計劃中，只對部分細分市場和專業控制裝備進行了項目投入，而對量大面廣、支撐工業自動化和信息化發展的PLC技術沒有進行支持，使國內PLC的技術沒有得到發展。目前，國產PLC企業大都是靠市場滾動的自發形式，沒有形成在國家項目支持的跨越式發展，而且由于市場的波動很大，再加上國外品牌PLC企業的有針對性戰略布局和價格優勢，國產PLC企業很難有所作為。

4.3 機會分析

中國制造業企業及裝備制造業的產業升級，需要中國的企業制造出高可靠性、高精密度、信息化的高端裝備，中國的企業要實現自主知識產權的裝備制造， “中國制造”要上升為“中國創造”，其PLC技術必然成為裝備信息化自動化系統的核心技術之一。國家“兩化融合”戰略發展，《中國制造2025》計劃的推出及今后各項措施的落地，PLC將成為自動化體系中必需要解決的關鍵技術之一。

盡管國內PLC企業的發展與國外品牌的企業在市場、技術、產品等方面相差甚遠，但畢竟不是從無到有，一旦在政策和項目支持方面創造了有利于國內PLC發展的環境，中國的PLC行業將有很大的發展空間和市場機會。

4.4 威脅分析

中國PLC市場前景早已在國外PLC品牌廠家的戰略布局中，從小到大的系列產品全覆蓋，到全集成自動化技術平臺的戰略技術布局，加之在應用行業積累了30~40年的應用經驗，國外PLC品牌的產品對國產PLC行業的威脅越來越大。如果重視不夠，中國國產PLC這個行業有可能不復存在。

中國項目投資的“蜻蜓點水”方式，不可能得到持續創新的結果，以及我國創新體系不完善，這種自生自滅的滾動發展，在國外PLC品牌廠家的圍攻下，自滅的結果遠遠大于自生。再加上目前國產PLC企業在其發展過程中，既沒有責任驅動，也沒有利益的驅動。整個行業面臨被國外品牌廠商“通吃”的局面。

5 PLC產業發展戰略目標及策略

如上所述，目前國內從事PLC研發生產的基本上是小型民企，他們抗風險能力弱，技術積累差，人才隊伍不健全，很難形成與國外相應企業抗爭的實力。因此，國內過去曾經從事過具有相應技術實力和技術儲備，積累了豐富經驗的國有科研院所必須進入這一領域，通過并購、參股等形式，同國內現有的PLC廠家聯合起來組成集團公司，成立專門的研發機構，共同開發，大力提高產品可靠性、兼容性，建立完善的銷售網絡和服務體系，敢于在國際舞臺上與跨國企業進行競爭，只有這樣國產PLC產品才能在中國的自動化市場立足。

5.1 形成國產PLC的核心技術

PLC可用于從小型簡單設備到大型復雜過程控制，用途極廣，被稱為“先進國家工業自動化領域三大支柱之首”，但目前國外企業占據了PLC市場95%的份額，對如此巨大的市場，我國應該集中資金和技術力量，盡快研制生產出具有自主知識產權核心技術的PLC系列產品，將PLC技術由封閉走向開放，大量采用IT技術，硬件通用化、軟件標準化；IEC61131-3已經為PLC產品建立了世界公認的軟件模型，直接采用IEC61131-3標準是國內企業保持與國際先進水平同步的捷徑。IEC標準充分考慮了PLC在應用于各種不同行業時對內部資源的要求，軟件模型預留了充足的資源，因此大力研發符合IEC61131-3國際標準的國產PLC產品。使得PLC的設計和生產不再存在技術壁壘；加之近年來芯片技術的迅速發展，推出具有國際競爭力的國產PLC產品已成為可能。

5.2 產品要覆蓋大、中小系統

為適應各種現場應用環境，國內PLC企業應該考慮多端的PLC產品研發，而目前國產PLC生產廠商生產的PLC主要集中于小型PLC，國內廠商多數只停留在小批量生產和維系生存的起步階段，沒有形成產業規模，離真正批量生產、市場化經營乃至形成品牌還有很長的路要走。無論是從規模還是產品系列上都無法與國際大廠商抗衡，面對國際廠商數十年的規?；a和市場管理經驗，與此同時，國產PLC的低價優勢也正在受到新的挑戰。但可喜的是，和利時、南瑞、信捷等一批國產品牌漸漸找準了自己的位置，逐步由研發低端小型PLC向高端中、大型PLC轉變，擴大PLC產品的市場應用覆蓋面，進一步提高自身產品的市場競爭力，使國產PLC更多地得到應用行業客戶認可。

5.3 市場占有率達到50%以上

發揮國內PLC應用技術的優勢，擴大應用領域。加大宣傳力度，取得國民信任。國產PLC的發展離不開用戶的支持，國內PLC企業應該利用各種媒體宣傳PLC產品，開展相關的PLC技術研討會，產品展示會等，加強與用戶的溝通，消除用戶的偏見，并且根據用戶的反饋意見，對產品的性能進行不斷地完善。同時國內PLC企業應注意加強與高校的合作辦學，免費提供相關的技術培訓，進行國產PLC技術普及。將國產PLC應用在國民經濟各個領域同時，還要憑借技術和勞動力優勢，逐漸融入國際PLC的應用市場，積極參與國際競爭，使我國應用技術優勢形成真正的增值服務，帶動相關成套設備和軟件產業的發展,爭取在未來5~10年內國產PLC市場占有率達到或者超過50%。

5.4 形成國內的2~3家大型PLC企業

目前，國產PLC發展現狀和國家經濟發展的總體水平很不相稱，因為沒有及時得到國家的重視及扶持，行業缺少一個或幾個自動化行業的龍頭企業帶動整個行業的發展。政府應該加大扶持力度，對國產PLC的發展給予引導，從政策、資金、技術、稅收等方面予以支持。重點支持2~3家有代表性的優秀國產PLC的企業進行大力發展，爭取實現年產值過10億人民幣的大型PLC企業，使國產PLC品牌早日在中國乃至世界PLC市場占有重要一席。

5.5　政策建議

充分認識到PLC技術在我國國民經濟眾多領域及裝備制造業企業和裝備制造中的重要性，作為“工業自動化血脈最為純正的主流控制產品”中的核心技術，不僅僅是我們制造業發展中的關鍵技術，也是我國產業升級、未來發展戰略性技術，是發展機電一體化技術，實現“兩化融合”、《中國制造2025》的基礎性技術，也是涉及到我國眾多工業領域產業經濟安全的“殺手锏”技術。因此，關系重大，加快發展是關鍵。

參考文獻：

[1] 金廣業. 可編程序控制器在我國的發展和應用[J]. 自動化博覽, 2004, (3) .

[2] 喬美榮, 楊昌焜. 國內外可編程序控制器技術發展和動向[J]. 石油工業計算機應用, 1994, (3) .

[3] 喬美榮, 楊昌焜. 可編程序控制器發展走向及其市場應用[J]. 中國計算機用, 1994, (6) .

[4] 中國工控網. 2010年中國PLC市場研究報告[Z]. 2010.

[5] 李叢笑. 轉制科研院所"十二五”期間的重新定位與發展模式探析[J]. 科學管理研究, 2011.

[6] 國務院. 關于印發《中國制造2025》的通知[Z]. 2015.

作者簡介：

岳秀江（1963-），男，北京人，研究員，碩士，現就職于北京機械工業自動化研究所，研究方向為物流自動控制系統。

摘自《自動化博覽》2018年10月刊