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工业控制装置-可编程序控制器（PLC ）自主创新技术 和产业发展战略研究 党的十八大指出：“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战 略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置”。“完善知识创新体系， 强化基础研究、前沿技术研究、社会公益技术研究，提高科学研究水 平和成果转化能力，抢占科技发展战略制高点”。邓志雄局长“在新 常态下做好中央企业规划发展工作的思考”中更是把科技创新形容为 央企规划发展工作中“一体两翼”模式中的一翼。控制产品是工业控 制的基础，其研发应属于基础研究范畴。2015 年 5 月8 日国务院关 于印发了《中国制造2025》的通知，指出“当前，新一轮科技革命和 产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇，国际产业分 工格局正在重塑。必须紧紧抓住这一重大历史机遇，按照“四个全面” 战略布局要求，实施制造强国战略，加强统筹规划和前瞻部署，力争 通过三个十年的努力，到新中国成立一百年时，把我国建设成为引领 世界制造业发展的制造强国，为实现中华民族伟大复兴的中国梦打下 坚实基础。”并要求“到 2020 年，40%的核心基础零部件、关键基础 材料实现自主保障，受制于人的局面逐步缓解”。本文就普遍应用于 制造业的一种工业控制装置-可编程序控制器（PLC ）的自主研发和产 业发展战略进行探讨。 一、 可编程序逻辑控制器及其在制造业领域的重要性 1. 可编程序控制器概念及特点 可编程序逻辑控制器（英文全称：Programmable Logic Controller，以下简称 PLC ），是一种专门为在工业环境下应用而设 计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来 在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操 作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的 机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制 系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器， 接线复杂，故障点多，可靠性底，而且难以完成复杂的控制需要。PLC 用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有 关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的 1/10 以上，能够满 足复杂的控制逻辑需求，可靠性及可维护性也大大提高。 2. PLC 市场需求及其重要性 近年来我国的需求每年约有 10 万台套左右 PLC 产品，价值约 60~90 亿元人民币左右，几乎是控制系统设计必不可少的控制系统。 主要应用在冶金、市政、电力、汽车、建材、公共设施、化工、石化、 矿业、石油、纺织、轨道交通等领域。不论是如机床等单机系统，还 是自动化生产线，都离不开PLC 系统。目前我国这一领域95%的市场 被国外品牌所占领，特别是一些大型系统如我国的某些核电系统采用 美国罗克韦尔的PLC 产品，三峡启闭机采用德国西门子的PLC 产品。 这种状况存在两方面的危机：一个是一旦国外限制其出口到我国，则 我国的制造业自动控制水平将受到严重影响；另一个是该产品是智能 的，可远程监视、诊断甚至植入程序，因此应用国外品牌信息安全也 受到巨大威胁。因此，为把我国建设成为引领世界制造业发展的制造 强国，必须加快自主品牌PLC 产品的研发。 二、 PLC 国外发展现状 在科技高速发展的21 世纪， PLC 也进入了快速发时期。从技术 上看，众多高新技术，尤其是计算机技术的新成果更多地应用于PLC 的设计和制造上。新产品运算速度更快、存储容量更大、智能性更强； 从产品的配套性上看，产品的品种更丰富、规格更齐全，完美的人机 界面、完备的通信设备更好地适应了各种工业控制场合的需求；从市 场上看，已经出现了少数几个品牌垄断国际市场的局面，出现了国际 通用的编程语言；从网络的发展情况来看，PLC 和其它工业控制计算 机组网构成大型的控制系统是 PLC 技术的发展方向。总的归纳起来， 国外PLC 技术向以下几个方向发展： 产品规模向大、小两个方向发展。大型PLC I/O 点数达14336 点、 32 位为微处理器、多 CPU 并行工作、大容量存储器、扫描速度高速 化；小型PLC 已由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵 活性，降低了成本。 目前，世界上有PLC 企业200 多家，各种型号产品几千种。PLC 产品按地域上分成三个流派——美国、欧洲、日本。美国是PLC 生产 大国，有100 多家PLC 企业，著名的有Rockw