PLC在电子制造行业的市场分析

PLC在电子制造行业的市场分析电子行业是中国发展最快的行业，由于巨大的市场基数和中国经济的快速增长，中国成为世界上潜力最大的市场，尤其是消费性电子产品。世界的主要家电生产商在10多年前纷纷进入中国办厂，目前中国已经成为世界上最大的消费电子产品生产国和出口国。根据国家统计局的数据，到2003年底，中国共有电子制造企业30,000个，贡献10.5％的生产总值。本行业的PLC主要用于自动化生产/装配线。所用的PLC各种规格产品都有，小型和微型产品居多，工控网在这次研究中的结果如下图所示。由于中国曾大量的从日本引进电子产品生产线，所以在本行业日本品牌的PLC占有最大的市场份额，其中，欧姆龙，三菱，松下的产品最多。本行业的PLC采购主要随生产设备配套购进，也有直接由供应商直接供货的情况。平时需要的零部件和改建/更换所用的PLC主要从代理商/分销商购买。电子行业购买PLC主要看重下面几个因素，产品的品质/可靠性是本行业用户最看重的条件，价格/性价比是第二看中的条件，其他影响用户购买的因素还包括产品的功能/技术水平，服务质量等。本行业的用户从供应商和互联网络获取最多的PLC相关信息，供应商及供应商的代表/合作伙伴（代理，分销商，系统集成商，OEM）会以不同的形式主动与用户联系，如主动拜访，传真资料，电话，Email等。技术刊物，展会，同行交流和设计院的专家业是主要的信息渠道。由于生产能力的严重过剩和出口压力的增加，电子行业的基建在近期不会有大的增加，市场机会主要集中于零部件和更新产品方面。而电子行业发展迅速，新产品会不断的出现，生产线会经常调整，需要大量的零部件和备用产品。根据中国工控网的调查，PLC在电子制造行业的市场在2003年可达到2.0亿元，随后的几年会有少量的增长。详细信息敬请关注《2004中国PLC市场研究报告》出版日期：2004年1月1日(中国工控网市场研究部)PLC在冶金行业的市场将持续增加2003年中国的工业出现了快速增长，工业产值同比增长在12％以上。国内的建筑，汽车等行业的高速增长对金属材料，尤其是钢铁的需求大幅度增长，这种良好的势头有望持续下去；而中国的最大钢铁出口对象－美国在2003年下半年取消了钢铁附加税，中国钢材对其出口也将迅速回升。这些利好因素刺激了中国冶金行业的投资。根据中国工控网的调查，中国冶金行业对设备的投资同比增长接近50％。在河北和辽宁的一些私营钢厂正在计划扩大生产规模，而武钢，鞍钢，马钢的新的轧钢线正在建设中，湖北中部的钢管生产线也在规划中。冶金设备的的大量增长带动了PLC在该行业的增长，根据工控网的研究，2003年PLC在冶金行业的市场将达到2.6亿元，明年有希望达到3亿元。详细信息敬请关注《2004中国PLC市场研究报告》出版日期：2004年1月1日PLC在纺织行业的应用分析中国拥有世界上最大的纺织产品生产能力，据统计，到2002年底，全国共有纺织企业13300个，比前一年增长1300个，创造产值6370亿元。这些纺织厂会用到大量的生产设备，每年会有大量的设备更新，包括报废旧设备和技术升级，这给中国550个纺织机械生产厂家提供每年约300亿元的市场机会。根据海关统计，从2003年1月1日至2003年6月30日，中国进口各种纺机30000台，价值23亿美元。而2003上半年国内生产厂家生产纺织机60000台，产值138亿元，其中出口13.6亿元。由于本行业是传统工业，市场比较成熟，不会有大的波动，新的市场增长点在于新技术和新设备的运用。在中国，PLC在纺织机械上的运用已经有17年的历史了，从最早的进口合成纤维生产设备到目前的中小型纺机，PLC无处不在。在主要的纺织机械产品中，年需求量最大的是各种织机，占到60％以上，这些织机平均每一台带有一个小型的PLC，主要用于检测，报警，速度控制和机器起停控制。纺纱机的数量占各类纺机总数量的不到5％，但是纺机上却用到更多的PLC，根据产品和设计的不同，单台纺纱机最多用到17台PLC，主要是60点以下的微型产品。梳棉机的产量占到总产量的12％，也用微型/小型PLC控制。其他各类纺织机械基本上采用PLC控制，只有一些相对简单的设备采用单片机或者其他控制方式。另外，全国超过13000个纺织企业在辅助设备，公用工程方面拥有大量的设备，这些设备主要由PLC控制，如循环水系统，冷冻水系统，空调系统，压缩空气系统，蒸气系统，废水处理系统，包装线，等等。实际上在中国用于本行业的PLC在2003年将超过15万套，其中65％是在国内采购。其余35％随进口纺织设备引进。PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异徐甫荣FCS是由PLC发展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS发展而来的，所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析，指出它们之间的渊源及发展方向。摘要：本文对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异进行了分析，指出了三种控制系统之间的渊源及发展方向。关键词：可编程序控制器（PLC）分散控制系统（DCS）现场总线控制系统（FCS）1.前言上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上最新型的控制系统。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。现场总线控制系统的出现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。在有些行业，FCS是由PLC发展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS发展而来的，所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析，指出它们之间的渊源及发展方向。2．PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点目前，在连续型流程生产自动控制（PA）或习惯称之谓工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。它们各自的基本特点如下：2．1PLC（1）从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是从下往上的。（2）连续PID控制等多功能，PID在中断站中。（3）可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。（4）也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。（5）PLC网格既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统。（6）大系统同DCS/TDCS，如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。（7）PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4、S5、S6、S7等，GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。（8）主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。（9）制造商：GOULD（美）、AB（美）、GE（美）、OMRON（日）、MITSUBISHI（日）、Siemens（德）等。2．2DCS或TDCS（1）分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C（Communication，Computer，Control、CRT）技术于一身的监控技术。（2）从上到下的树状拓扑大系统，其中通信（Communication）是关键。（3）PID在中断站中，中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。（4）是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。（5）模拟信号，A/D—D/A、带微处理器的混合。（6）一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。（7）DCS是控制（工程师站）、操作（操作员站）、现场仪表（现场测控站）的3级结构。（8）缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大DCS系统是各家不同的。（9）用于大规模的连续过程控制，如石化等。（10）制造商：Bailey（美）、Westinghous（美）、HITACH（日）、LEEDS&NORTHRMP（美）、SIEMENS（德）、Foxboro（美）、ABB（瑞士）、Hartmann&Braun（德）、Yokogawa（日）、Honewell（美国）、Taylor（美）等。2．3FCS（1）基本任务是：本质（本征）安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。（2）全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。（3）用两根线联接分散的现场仪表、控制装置、PID与控制中心，取代每台仪器两根线。（4）在总线上PID与仪器、仪表、控制装置都是平等的。（5）多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变量、单点、并行、模拟系统。（6）是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。（7）用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。（8）由现场电脑操纵，还可挂到上位机，接同一总线的上一级计算机。（9）局域网，再可与internet相通。（10）改变传统的信号标准、通信标准和系统标准入企业管理网。（11）制造商：美Honeywell、Smar、Fisher—Rosemount、AB/Rockwell、Elsag—Bailey、Foxboro、Yamatake、日Yokogawa、欧Siemens、GEC—Alsthom、Schneider、proces—Data、ABB等。（12）3类FCS的典型1）连续的工艺过程自动控制如石油化工，其中“本安防爆”技术是绝对重要的，典型产品是FF、WorldFIP、Profibus—PA；2）分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车，典型产品是Profibus—DP、CANbus；3）多点控制如楼宇自动化，典型产品是LONWork、Profibus—FMS。从上述基本要点的描述中，我们是否注意到一点，用于过程控制的三大系统，没有一个是针对电站而开发的，或者说，在他们开发的初期，都并非以电站做系统的首选控制对象。而在这些系统的使用说明中也绝不把电站做为首选适用范围，有的在适用范围中根本就不提电站。现在奇怪的是，这三大控制系统，尤其是DCS、PLC，都在电站得到了广泛应用，而且效果也非常好。3．三大控制系统之间的差异我们已经知道，FCS是由DCS与PLC发展而来，FCS不仅具备DCS与PLC的特点，而且跨出了革命性的一步。而目前，新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。新型的DCS已有很强的顺序控制功能；而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。下一节就仅以DCS与FCS进行比较。在前面的章节中，实际上已涉及到DCS与FCS的差异，下面将就体系结构、投资、设计、使用等方面进行叙述。3．1差异要点·DCSDCS系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。（1）系统能处理多少I/O信息。（2）系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。（3）能适应多少用户和装置（CRT、控制站等）。（4）传输数据的完整性是怎样彻底检查的。（5）数据公路的最大允许长度是多少。（6）数据公路能支持多少支路。（7）数据公路是否能支持由其它制造厂生产的硬件（可编程序控制器、计算机、数据记录装置等）。为保证通信的完整，大部分DCS厂家都能提供冗余数据公路。为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据一样。目前在DCS系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。·FCSFCS的关键要点有三点（1）FCS系统的核心是总线协议，即总线标准前面的章节已经叙述，一种类型的