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PLC&DCS市场综述

2011/10/12    来源:e-works    作者:e-works王聪      
关键字:PLC  DCS  市场  PLC厂商  
众所周知,PLC和DCS在工业自动化控制中占有举足轻重的地位,而工业自动化控制是国家工业发展战略的核心。PLC以及DCS在工业控制的各个环节中不断的升级、完善,已经成为现代工业生产制造中不可或缺的工具。

    众所周知,PLC和DCS在工业自动化控制中占有举足轻重的地位,而工业自动化控制是国家工业发展战略的核心。PLC以及DCS在工业控制的各个环节中不断的升级、完善,已经成为现代工业生产制造中不可或缺的工具。

一.PLC&DCS定义---不识庐山真面目,只缘身在此山中

    正所谓师出有名,在对PLC和DCS进行更深一步介绍之前,我们首先要搞清楚:什么是PLC,何为DCS,要对其有一个清晰的定义。

    PLC,即逻辑可编程控制器,是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程,是工业控制的核心部分。

PLC系统示例

    图1  PLC系统示例

    DCS控制系统,在国内自控行业又称之为集散控制系统。即所谓的分布式控制系统,是相对于集中控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中控制系统的基础上发展、演变而来的。作为一个集过程控制和过程监控为一体的计算机综合系统,在通信网络的不断带动下,DCS系统已经成为了一个综合计算机,通信、显示和控制等4C技术的完整体系。其主要特点是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。相较于云计算、虚拟化这些新兴技术而言,DCS系统犹如旧时王谢堂前燕,在制造业早已飞入寻常百姓家了。现如今的DCS系统可以广泛地用于工业装置的生产控制和经营管理,在化工、电力、冶金等流程自动化领域的应用已经十分普及。

DCS系统示例

    图2  DCS系统示例

二.PLC&DCS区别和特点---横看成岭侧成峰,远近高低各不同

    PLC和DCS这对工业控制上的搭档诞生的时间相差很短:Modicon于1968年开发出第一套PLC系统,当时主要用于汽车生产线上替代继电器达到控制的目的。而仅隔4年之后,Honeywell就研发出了第一套DCS系统。当然,不像PLC一出来就投身于环境恶劣的生产线上,DCS的待遇要明显比他“兄弟”好得多,不过在控制室中享受空调的它也明显比PLC要娇气的多。在这种情况下,虽同为工业控制设备,各自出生背景的不同让PLC和DCS在制造业的生产控制中扮演着各自的角色,有着各自的特点:

    首先,这种先天的目的性导致PLC只是一种控制“装置”,身为继电器的替代品,PLC在早期只是用来存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产过程。这种特性导致他一般用于较小的自控场所,且拓展性并不强。

    然而,DCS则是在运算放大器的基础上发展而来,行如其名,它的功能主要是将控制过程中所带来的危险分散,而使数据可以集中管理。基于此一般的DCS系统都应用在较大的项目上,根据功能有从上层管理到下层生产的多级划分,这种系统特点也注定其具有很强的拓展性。

    其次,DCS和PLC这种先天上的明显差异,对它们后续的发展也产生了重大影响。由于DCS的核心任务是将危险分散、数据集中,因此DCS的发展过程,就是在通过不断的运用计算机技术、通讯技术和控制技术,并以此构建一个完整的集散控制体系,DCS给用户提供的是一个具有安全性、完整性、可靠性、可拓展性和高效性的解决方案。而PLC的核心概念是可编程序控制器,目的是用来取代继电器执行开关闭合,逻辑判断、计时计数等顺序控制功能,建立能控能观的程序控制装置。所以,PLC不断发展的主旋律是通过不断地提高各项能力控制模式,给用户提供一个完善的功能灵活的控制装置。不可否认的是,如今DCS与PLC的差别还在于它们各自具有不同的高端功能。如DCS的复杂过程控制和SOE(事件日志排序)功能。PLC的高速采集和运动控制功能……

三.PLC&DCS市场简析---繁花似锦争春色,青梅煮酒论英雄

    现如今,PLC和DCS产品市场可谓风起云涌、竞争激烈。纵观PLC市场群星璀璨:世界上有200多家公司生产400多个品种系列的PLC,应用于电力、石油石化、冶金、材料、包装、造纸、汽车和市政各个行业。而我国所应用的PLC,基本上囊括了世界上的各个品牌,呈现八国联军之势。从行业角度来看,国外厂商占山为王,有着属于各自的势力范围。欧美为代表的西门子、ABB等在大、中型号PLC上有着绝对优势;而日本三菱等产品在灵活性和价位上小型市场上亦也取得先机。这种合围之势导致中国大陆本土PLC厂商数目虽多但龙蛇混杂,同时因技术落后而难有立足之地。具体主流PLC厂商及行业应用见表1。

主流PLC厂商代表产品及应用领域

    表1  主流PLC厂商代表产品及应用领域

    DCS市场与PLC相差无几,基本由国外业内强者所把持,可喜的是一批本土厂商如Hollysys、Supcon、Xinhua等企业逐渐发展壮大,这一点也是与刚才提到的DCS特点分不开的(货源的合理定制、跟客户的沟通联系、产品应用的培训、售后维护以及服务等这些都是本土企业的强项)。由于DCS技术含量高,很多对产品的需求都建立在项目的基础上,而项目的形成并非一朝一夕,这样对DCS的需求也将是一个周期性较长的过程,因此DCS市场格局短时间内难有较大改变。当然,由于行业发展速度的不规律性,侧重行业不同的公司可能会因此而发生一些变化。总体格局上,托市场经济不断好转之福,DCS在电力、石化、化工、建材、造纸、市政、冶金等行业相较于经济危机时期都有了明显的增长,2011年DCS的市场规模大幅度增加,超过了100亿的市场交易份额。值得一提的是,市场的行业分布也与这些主要行业的投资情况息息相关。具体主流DCS厂商及行业应用见表2。

DCS厂商代表产品及应用领域

    表2  DCS厂商代表产品及应用领域

四.小结---衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴

    在硝烟弥漫的生产制造战场上,DCS为帅,掌控全局;PLC为将,千里走单骑。这对将帅组合经过40年的风霜洗礼、40年的发展创新,功能技术日趋完善,在保持和强化了基本功能和应用的基础上,应用手段和技术支持更加成熟,生产制造过程中的控制能力逐渐提升,信息管理功能不断扩展,向着管控一体化的程度不断迈进,全方位的满足用户的各种控制需求。

责任编辑:赵蔓
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