可編程控制器(PLC)是一種控制裝置，從傳統的繼電器回路發展而來，面向一般工業控制領域。它的發展基于制造業的現場設備控制需求，強調開關量邏輯控制，適用于小型自控場所。

　　一、PLC總體市場規模

　　2006年中國PLC市場規模為44.3億元，到2010年中國PLC市場規模達到了68.4億元，相比2009年50億元的市場規模，同比增長 36.8%。2006年至2010年PLC市場規模的復合增長率為9.08%。隨著“十二五”提升裝備自動化的提出，業內預計PLC市場將處于持續增長狀態，到2013年預計市場規模將達到90億元。2006-2013中國PLC市場規模及預測見表1：

　　表1 2006-2013年中國PLC市場規模

　　圖1 2006-2013年中國PLC市場規模及變動趨勢

　　目前世界上PLC產品可按地域分成三大流派：一個流派是美國產品，一個流派是歐洲產品，一個流派是日本產品。美國和歐洲的PLC技術是在相互隔離情況下獨立研究開發的，因此美國和歐洲的PLC產品有明顯的差異性。而日本的PLC技術是由美國引進的，對美國的PLC產品有一定的繼承性，但日本的主推產品定位在小型PLC上，以小型PLC著稱。而美國和歐洲以大中型PLC而聞名。

　　①美國PLC產品。美國是PLC生產大國，有100多家PLC廠商，著名的有A-B公司、通用電氣(GE)公司、莫迪康(Modicon)公司(現為法國施耐德電氣下屬子公司)、德州儀器 (TexasInstruments，TI)公司等。其中A-B公司是美國最大的PLC制造商，其產品約占美國PLC市場的一半。

　　A-B公司產品規格齊全、種類豐富，其主推的大、中型PLC產品是PLC-5系列。該系列為模塊式結構;A-B公司的小型PLC產品有SLC500系列等。GE公司的代表產品是：小型機有GE-1、GE-1-J、GE-1/P等，除GE-1/J外，均采用模塊結構;中型機代表產品是GE-III，它比 GE-1/P增加了中斷、故障診斷等功能;大型機GE-V比GE-III增加了部分數據處理、表格處理、子程序控制等功能，并具有較強的通信功能。德州儀器(TI)公司的小型PLC新產品有510、520和TIl00等，中型PLC新產品有TI300、5TI等，大型PLC產品有PM550、530、 560、565等系列。除TIl00和T1300無聯網功能外，其他PLC都可實現通信，構成分布式控制系統。莫迪康(Modicon)公司的代表產品是 M84系列PLC。其中M84是小型機，具有模擬量控制以及與上位機通信功能;M484是中型機，其運算功能較強，可與上位機通信，也可與多臺聯網;M584是大型機，其容量大、數據處理和網絡能力強;M884是增強型中型機，它具有小型機的結構、大型機的控制功能。

　　②歐洲PLC產品。德國的西門子(SIEMENS)公司、AEG公司、法國的TE公司是歐洲著名的PLC制造商。德國西門子的電子產品以性能精良而久負盛名。在中、大型PLC產品領域與美國的A-B公司齊名。

　　西門子PLC主要產品是S5、S7系列。在S5系列中，S5-90U、S5-95U屬于微型整體式PLC;S5-1OOU是小型模塊式 PLC;S5-115U是中型PLC;S5-155U為大型機。而S7系列是西門子公司在S5系列PLC基礎上近年推出的新產品，其性能價格比高，其中 S7-200系列屬于微型PLC;S7-300系列屬于中小型PLC;S7-400系列屬于中高性能的大型PLC。

　　③日本PLC 產品。日本的小型PLC最具特色，在小型機領域中頗負盛名，某些用歐美的中型機或大型機才能實現的控制，日本的小型機就可以解決。在開發較復雜的控制系統方面明顯優于歐美的小型機，所以格外受用戶歡迎。日本有許多PLC制造商，如三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等，在世界小型PLC市場上，日本產品約占有70%的份額。

　　三菱公司較早的PLC產品是小型機F系列及其升級產品F1/F2系列。繼F1/F2系列之后，三菱公司又推出FX系列和FX2系列，在容量、速度、特殊功能、網絡功能等方面都有了全面的加強。FX2N是近幾年推出的高功能整體式小型機，它是FX2的換代產品，各種功能都有了全面的提升。近年來還不斷推出滿足不同要求的微型PLC，如FXOS、FXlS、FXON、FXlN及a系列等產品。

　　歐姆龍公司的PLC產品，大、中、小、微型規格齊全。微型機以SP系列為代表，其體積極小，速度極快;小型機有P型、H型、CPM1A系列、CPM2A系列等;中型機有C200H、C200HS、 C200HX、C200HG系列;大型機有C1000H、C2000H、CV(CV500/CVl000/CV2000/CVMl)等。

　　松下公司的PLC產品中，FPO為微型機，FP1為整體式小型機，FP3為中型機，FP5/FP1O、FP10S(FP10的改進型)、FP20為大型機。松下公司近幾年PLC產品的主要特點是：指令系統功能強;有的機型還提供可以用FP-BASIC語言編程的CPU及多種智能模塊，為復雜系統的開發提供了軟件手段;FP系列的各種PLC都配置通信機制，由于它們使用的應用層通信協議具有一致性，這給構成多級PLC網絡和開發PLC網絡應用程序帶來方便。

　　二、PLC在PA市場主要應用行業

　　目前，可編程控制器(PLC)在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為如下幾類。

　　①開關量的邏輯控制。這是PLC最基本、最廣泛的應用領域，它取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。

　　②模擬量控制。在工業生產過程當中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現模擬量 (Analog)和數字量(Digital)之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。

　　③運動控制。PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/0模塊連接位置傳感器和執行機構，現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。

　　④過程控制。過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。中機院機電市場研究所

　　⑤數據處理。現代PLC具有數學運算(含矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數據的采集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印制表。數據處理一般用于大型控制系統，如無人控制的柔性制造系統也可用于過程控制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。內容來自中機院機電市場研究所

　　⑥通信及聯網。PLC通信含PLC間的通信及PLC與其他智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展，工廠自動化網絡發展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

　　隨著PLC性能價格比的不斷提高，其應用領域不斷擴大。例如，在日本，PLC的應用范圍已從傳統的產業設備和機械的自動控制，擴展到以下應用領域：中小型過程控制系統、遠程維護服務系統、節能監視控制系統，以及與生活相關聯的機器、與環境關聯的機器，而且均有急速上升趨勢。值得注意的是，隨著PLC和 DCS相互滲透，兩者的界線日趨模糊，PLC從傳統的應用于離散的制造業向應用到連續的流程工業擴展的趨勢更加明顯。

　　2010年PA市場PLC主要應用行業：化工、電力、石化、石油。這四個主要應用行業2010年的市場規模見表2：

　　表2 中國PLC市場中主要應用行業市場規模

　　①電力行業

　　電力行業本身自動化水平很高，對PLC的應用規模基數很大，主要在2000-3000IO，因此電力行業仍然處于大中型PLC應用的主要行業。2010年受電力結構調整影響，中國電力行業PLC應用規模略減3%，為2.12億元人民幣。

　　PLC在火力發電中主要用于設備控制和輔助系統的控制，火電行業有三大輔機系統：灰網、水網(化水系統)和輸煤系統，以子站的形式控制整個系統，通過以太網與主控DCS通訊。電廠的主控系統一般用DCS，主要是因為控制點數多，模擬量控制(溫度、壓力控制)多。在水電中，PLC也大量用于電站的監控系統中。

　　PLC對于順序控制有其獨特的優勢，因而在以順序控制為主的火力發電廠輔助車間得到廣泛應用，如補給水處理車間、循環水車間、除灰除渣車間、輸煤車間、灰渣輸送設備等。

　　在輸煤系統中，PLC主要用戶控制皮帶系統。

　　灰網系統包括除塵系統、煤灰輸送系統和煙氣處理系統等，其中除塵系統小型PLC應用普遍，用以控制除塵器的輔助設備、卸灰系統等。除塵系統現在用小型PLC組成智能系統，以后會整合成少量的大型PLC控制。

　　煤灰輸送系統用于控制電機起停和氣動閥的開啟以及各種泵類。

　　脫硫系統中PLC主要是連接現場的儀表和傳感器，DCS系統應用較多。

　　另外，太陽能發電站應用的控制器并不屬于傳統意義中的PLC、DCS、IPC等控制器。太陽能電站自動化應用的控制器通常稱為充電控制器。

　　充電控制器主要由專用處理器CPU、電子元器件、顯示器、開關功率管等組成。在太陽發電系統中，充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的充電電流和電壓，快速、平穩、高效的為蓄電池充電，并在充電過程中減少損耗、盡量延長蓄電池的使用壽命;同時保護蓄電池，避免過充電和過放電現象的發生。同時記錄并顯示系統各種重要數據，如充電電流、電壓等。

　　目前，進口品牌應用于電站自動化的充電控制器主要有BP，Siemens和TAROM;國內品牌應用于電站自動化的充電控制器主要有冠亞，青島phocos，以及合肥陽光。

　　②石化行業

　　在石化行業的主工藝控制系統中，溫度壓力流量的控制居多，以反應器串級控制，進料量和反應物料的流量控制為主，因此主要使用DCS控制系統，尤其是 500-1000IO的系統。在一些算法不復雜的數據采集環節和冗余要求不高的環節，采用PLC進行控制。PLC主要用于下層設備和安全系統(ESD) 中，如抽油機、點火火炬、泵站、罐區及其他現場設備的控制。

　　石化行業使用的PLC產品范圍較寬，從幾個IO的泵控制器到數千點的罐區控制系統，分布相對比較平均。小型PLC主要用在現場，控制小機組和泵類產品，不在控制柜里。

　　石化行業主要應用中型PLC，占該行業整體規模的50%以上。2010年PLC在該行業的應用規模增長12.0%，總體規模為1.77億元。內容來自中機院機電市場研究所

　　該行業流行的PLC品牌是Siemens、Omron和Rockwell，Mitsubishi也有少量應用。

　　③冶金行業

　　鋼鐵行業競爭格局與大中型PLC市場的格局有很多的類似性，集中度較高，主要以歐美品牌如Siemens、Schneider、Rockwell、GE 等為主。而且在不同的工藝段，主要應用領域也各有特點，例如軋線部分，則以Siemens的控制器為主，Schneider的控制器則在鐵前部分應用較多。

　　④化工行業

　　PLC在化工行業主要用于設備控制和輔助生產裝置的控制，化工行業是典型的流程控制行業，主控系統以DCS為主，近年來由于PLC本身性能指標水平的提高和相對于DCS產品價格方面的優勢，PLC在工藝主控方面開始有了一些應用，尤其是在中小型化工廠中，PLC的應用更為普遍。化工行業各種規模的PLC都有較多的運用，小型PLC多用于設備控制，如化肥廠包裝環節和自動稱重環節。工藝控制和輔助裝置控制以中大型產品為主，控制點數達到幾千個IO，主要用于下料、稱重控制、烘干和流量控制。

　　2010年PLC在該行業的市場規模增長高達24.6%，為2.18億元，業績的增長主要來自于中型PLC產品的強勁拉動。

　　三、PLC在PA市場銷售渠道

　　PA市場PLC制造商產品主要銷售客戶有：系統集成商、分銷商、OEM、最終客戶。其中有35.0%產品銷往系統集成商，43%銷售給分銷商，5%份額銷售給OEM，剩下17%產品直接銷售給最終客戶。分銷商從PLC制造商獲得的43%產品，其中20%銷售給系統集成商，4%產品銷往OEM，剩余19% 直接銷售給最終客戶。PLC制造商銷售渠道結構圖2：內容來自中機院機電市場研究所

　　圖2 PA市場PLC銷售渠道