-
-
手机阅读
小型plc市场分析与大中型plc的区别
PLC最初的运用是取代以前的继电器控制方式，因此，最初称为可编程序逻辑控制器，并沿用至今。随着半导体技术、集成电路技术和通讯技术的发展，PLC的技术已经发生了巨大的变化。最初的PLC主要用于现场单机设备控制，这也是目前国内的主要运用。而目前的PLC支持现场总线、工业以太网等网络通讯技术，并能独立构建大中型控制系统，从
功能和速度上都有质的飞跃。如今的PLC的功能已经超过了逻辑控制的范围，在一些化工厂，电厂和钢厂有一些大型的PLC系统，这些系统从功能上替代了DCS系统。尽管PLC的性能和运用范围有了大幅度的扩展，但是小型PLC仍然是市场的主流，从数量上占总数的90％以上。
一、小型plc
1、主要供应商及产品系列
中国市场上的PLC供应商近40家，可分为欧美品牌、日系品牌、韩国品牌、台湾地区及国内品牌几个集群。由于PLC从诞生至今，一直是工业领域的主流控制系统，其主流供应商也是当然的工业控制领域的领导品牌。SIEMENS、MITSUBISHI、ROCKWELL、OMRON更是各行业用户耳熟能详的名字。
最早进入中国市场的当属日 系 品 牌 。 2 0 世 纪 8 0 年 代 ，M I T S U B I S H I 、 O M R O N 、HITACHI等日系PLC品牌即已进入中国市场，并形成了完善的销售体系，奠定了良好的市场基础。相信很多年纪稍长的工程师对F1-60MR、C60P等型号依然不会陌生。
SIEMENS是欧美品牌当仁不让的代表，其S7-200出现在中国市场不过10年，却取得了骄人的业绩，在小型PLC市场中亦名列前茅。
韩国及中国台湾地区制造业传承日本衣钵，其控制器自然也表现为以小型PLC为主。虽进入中国市场稍晚，但凭借积极的产品定位、市场策略、销售策略，使其在低端市场依然表现抢眼。代表性品牌分别为LS（LG）、台达。
中国早在20世纪80年代初即已积极引入PLC产品技术，并希望通过消化、吸收，实现产业化。但时至今日收效甚微，在这一点上远不如同期成长起来的变频器产业。近年来，国内有实力的自动化企业如和利时、浙江中控已涉足PLC领域，相信对国内PLC的产业化会有积极作用。小型PLC是所有PLC厂商最基本的产品类型，其产品结构特点基本为单元式，I/O扩展能力一般不超过256点。
２、行业应用情况:
虽然随着PLC通信功能的增强，小型PLC在系统集成中的应用已经越来越多，但主流应用依然以单机自动化的设备控制为主。且由于不同品牌的市场策略、系统集成能力，不同产品的市场定位和性能的不同，在各个设备制造业的应用表现也各有不同。下表列举了主流设备制造(OEM)行业的主流品牌。
行业 品牌
纺织机械 Siemens Mitsubishi Omron
包装机械 Mitsubishi Omron Siemens Panasonic（NAIS）
塑料机械 Siemens
橡胶机械 Omron Siemens Mitsubishi
印刷机械 Mitsubishi
烟草机械 Siemens
起重机械 Siemens Mitsubishi
电梯 Mitsubishi
３、市场份额：
小型PLC技术相对简单，进入壁垒较低，因此供应商数量最多，市场相对比较分散，但仍以MITSUBISHI、SIEMENS、OMRON、KOYO和Panasonic（NAIS）为主，且日系品牌占据整个市场60%的份额。
由于国内设备制造业的快速发展所带动的小型PLC的需求，小型PLC也成为台湾以及本土企业的主要产品方向。几个新进入的PLC供应商如浙大中控、安控等，也将小型PLC作为进入市场的主要产品。但是小型PLC的市场集中度很高，前三名占据了约四分之三的市场，这对于后来者将是很高的壁垒。发展动态应用需求、市场竞争，最直接的作用结果是供应商所作出的积极反应。
这些市场变化基本可以归结为：
(1) 本土化生产降低成本从而降低产品价格。如SIEMENS本地化生产。
(2) 集成运动控制，成为集成控制平台。如OMRON的CP1H、MITSUBISHI的FX3UC。
(3) 引入嵌入式实时多任务操作系统。如安控的Rock E。
(4) 从混合控制需求的DCS现场控制器，进入独立产品市场。如和利时的PLC-HOLLiAS-LEC。
(5) 典型的FA（顺序控制、传动控制、运动控制）全线产品及集成方案提供。如韩国的OE Max。
二、大型plc
1、大中型PLC的工作过程:
因为大型PLC主要应用于比较重要、控制规模比较大的工业现场，如果仍然沿用PLC最初的工作方式，则很难严格完成控制任务。事实也确实如此，大中型PLC的工作方式和小型PLC相比已经有了很大的不同。
P L C 从诞生之日起，就采用周期扫描方式。中小型PLC的工作任务一般为单任务周期执行，而大型PLC的工作任务不再是单一的工作任务，一般会有一个连续工作任务。另外还有多个周期执行任务和中断任务，大型PLC配备的高端CPU保障了这些工作任务的可靠执行。
大中型PLC的一个工作周期主要可以分为以下几个阶段：
1) 自监视扫描阶段
为了保证工作的可靠性，PLC内部具有自监视或自诊断功能。自监视功能是由监视定时器（WDT，watchdog timer）完成的，WDT是一个硬件时钟，自监视过程主要是检查及复位WDT，如果在复位前扫描时间已经超过W D T 的设定值 ， C P U 将 停止运行，复位I/O，给出报警信号，这种故障称为WDT故障。WDT故障可能由CPU硬件引起，也可能用户程序执行时间过长，使扫描时间超过WDT时间而引起的，用编程器可以消除故障。WDT的设定一般150-200ms，一般系统的时间都小于50-60ms。在大型PLC中一般可以对WDT进行修改。
2) 与编程器交换信息阶段
用户使用编程器（计算机中的编程软件）对PLC进行用户程序的上传、下载或者使用上位机中的SCADA系统对PLC进行监视控制时，PLC的CPU交出控制权，处于被动状态，上述工作完成或达到信息交换的规定时间后，CPU重新得到总线权，恢复主动状态。在这一阶段中，用户可以通过编程器修改内存的程序，启停CPU，控制I/O。
3) 与数字处理器交换信息的阶段
当配有专用数字处理器时，才会有这一阶段。
4) 与网络进行通讯的阶段
目前的大中型PLC都使用现场总线协议进行大量数据的交换，比如，S7-400使用Profibus，Controllogix使用Controlnet，Quantum使用Modbus PLUS。在这一阶段中，PLC和网络设备完成数据的交换。
5) 用户程序扫描阶段
PLC处于运行状态时，扫描周期中就包含了用户程序的扫描阶段。该阶段中，根据用户程序中的指令，PLC从输入状态暂存区和其他软元件的暂存区中将有关状态读出，从第一条指令开始顺序执行，每一步的执行结果存入输出状态暂存区。
6) I/O服务扫描阶段
C P U 在内存中设置两个暂存区，一个是输入暂存区（输入映象寄存器），一个是输出暂存区（输出映象寄存器），执行用户程序时，用到的输入值从输入暂存区中取得，结果放在输出暂存区。在输入服务（输入采样及刷新）中，CPU将实际的输入端的状态读入到输入暂存区；在输出服务（输出刷新与锁存）中，CPU将输出暂存区的值同时传送到输出状态锁存器。输入暂存区的数据取决于输入服务阶段各实际输入点的状态。在用户程序执行阶段，输入暂存区的数据不再随输入端的变化而变化。在该阶段中，输出暂存区根据执行结果的不同而变化，但输出锁存器内容不变。
不同品牌的PLC的工作过程略有不同，如果是冗余PLC系统，还需要完成数据同步、心跳检测、冗余切换等复杂的功能。
2、大型PLC的应用场合:
大型PLC已经不仅仅用于顺序控制，它的应用已经涉及到顺序控制、过程控制、运动控制、信息控制、远程监控等领域。
3、大型PLC市场份额:
相对中小型PLC，能够提供大型PLC的厂商较少，目前中国市场上主要大型PLC厂商为Siemens、Schneider、Rockwell、Omron、Mitsubishi、GE-Fanuc等国际大公司。 大 型 P L C 基 本 分 为 3 个 流派，即美国、欧洲、日本。美国和欧洲以大中型PLC而闻名，在大、中型PLC领域占有绝对优势，而日本则以小型PLC著称，大型PLC的市场份额相对较小。国内厂商目前主要还是生产中小型PLC，尚未形成规模。常见的典型系统有Siemens公司的S7-400系列产品；Schneider公司Quantum 系列产品；Rockwell公司的PLC5、Controllogix系列产品；GE Fanuc公司的90-70、RX7i系列产品等。
2005年,冶金作为大型PLC最大的行业分支，占据了近三分之一的市场；在电力和汽车行业中的应用也超过 1个亿 。大型PLC的增长拉动了整个PLC市场的增长，在各行业的应用也呈明显增长，其中在汽车行业、化工行业的增长超过平均水平，达到25%以上。大型PLC在OEM中也有少量应用，但由于基数较小，规模增长并不明显。