PLC在PA市场的主要应用行业 - 可编程控制器在PA市场的主要应用和现状分析

　　二、PLC在PA市场主要应用行业

　　目前，可编程控制器(PLC)在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。

　　①开关量的逻辑控制。这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

　　②模拟量控制。在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量 (Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。

　　③运动控制。PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/0模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

　　④过程控制。过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。中机院机电市场研究所

　　⑤数据处理。现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。内容来自中机院机电市场研究所

　　⑥通信及联网。PLC通信含PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

　　随着PLC性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩大。例如，在日本，PLC的应用范围已从传统的产业设备和机械的自动控制，扩展到以下应用领域：中小型过程控制系统、远程维护服务系统、节能监视控制系统，以及与生活相关联的机器、与环境关联的机器，而且均有急速上升趋势。值得注意的是，随着PLC和 DCS相互渗透，两者的界线日趋模糊，PLC从传统的应用于离散的制造业向应用到连续的流程工业扩展的趋势更加明显。

　　2010年PA市场PLC主要应用行业：化工、电力、石化、石油。这四个主要应用行业2010年的市场规模见表2：

　　表2 中国PLC市场中主要应用行业市场规模

　　①电力行业

　　电力行业本身自动化水平很高，对PLC的应用规模基数很大，主要在2000-3000IO，因此电力行业仍然处于大中型PLC应用的主要行业。2010年受电力结构调整影响，中国电力行业PLC应用规模略减3%，为2.12亿元人民币。

　　PLC在火力发电中主要用于设备控制和辅助系统的控制，火电行业有三大辅机系统：灰网、水网(化水系统)和输煤系统，以子站的形式控制整个系统，通过以太网与主控DCS通讯。电厂的主控系统一般用DCS，主要是因为控制点数多，模拟量控制(温度、压力控制)多。在水电中，PLC也大量用于电站的监控系统中。

　　PLC对于顺序控制有其独特的优势，因而在以顺序控制为主的火力发电厂辅助车间得到广泛应用，如补给水处理车间、循环水车间、除灰除渣车间、输煤车间、灰渣输送设备等。

　　在输煤系统中，PLC主要用户控制皮带系统。

　　灰网系统包括除尘系统、煤灰输送系统和烟气处理系统等，其中除尘系统小型PLC应用普遍，用以控制除尘器的辅助设备、卸灰系统等。除尘系统现在用小型PLC组成智能系统，以后会整合成少量的大型PLC控制。

　　煤灰输送系统用于控制电机起停和气动阀的开启以及各种泵类。

　　脱硫系统中PLC主要是连接现场的仪表和传感器，DCS系统应用较多。

　　另外，太阳能发电站应用的控制器并不属于传统意义中的PLC、DCS、IPC等控制器。太阳能电站自动化应用的控制器通常称为充电控制器。

　　充电控制器主要由专用处理器CPU、电子元器件、显示器、开关功率管等组成。在太阳发电系统中，充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命;同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。同时记录并显示系统各种重要数据，如充电电流、电压等。

　　目前，进口品牌应用于电站自动化的充电控制器主要有BP，Siemens和TAROM;国内品牌应用于电站自动化的充电控制器主要有冠亚，青岛phocos，以及合肥阳光。