岳秀江：北京机械工业自动化研究所副所长
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。工业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rockwell公司、ge（通用电气）公司等；欧洲的主要知名厂商有：德国的siemens（西门子）、schneider（施耐德，本期我们党校班到该公司北京总部参观过）；日本的小型plc最具特色，在小型机领域中颇具盛名，主要知名厂商有mitsubishi（三菱）、omron（欧姆龙）等。除此之外，还有韩国的lg等一些公司也生产plc产品，但规模相对较小。
三、国内plc研发生产历史及目前状况
1. 计划经济时期我国plc研发状况
我国从上个世纪80年代开始研制plc。在当时机械工业部的组织下，一些科研院所和工厂投入到该领域的研究生产并取得了客观的成果。如80年代初北京机械工业自动化研究所研制出第一代国产plc-一位机，80年代中后期开始研发中小型plc产品，512点的mpc-20，1024点的djk-s-480等相继问世并成功应用于实际工程中。同时，上海工业自动化仪表所研制的t cm s -3 0 0 /d、四川仪表十五厂生产的t r -3 0、广州南洋电器厂生产的n k-4 0、杭州机床电器厂生产的d k k、d 系列、苏州电子计算机厂生产的y z -p c 05 , y z -p c i 。y z p c o ol a等均达到一定批量。进入90年代中期，北京机械工业自动化研究所开始研制大型plc系统mpc-85(此项目为“八五”国家科技攻关项目) 处于国内领先地位[3]。在“八五”、“九五”期间，当时的机械工业部还组织上海仪表所、重庆仪表所、北京机械工业自动化研究所、冶金部自动化所、重庆仪表厂、天津仪表厂和西安仪表厂等单位联合开发生产集散控制系统djk-7500并小量投入工程应用当中。总之，当时虽然我们总体上技术落后国外相同产品，但是，一些科研院所在一直跟踪国外技术并不断进行自主研发，一些仪表厂也进行小批量生产。
同时，可编程序控制器的发展得到了政府部门的高度重视，在当时机械电子工业部的领导下，于1991年中国机电一体化技术应用协会可编程序控制器分会（plc分会）在北京成立[1]，一些从事可编程序控制器技术与产品开发、生产与应用的企事业单位、大专院校以及有关团体等纷纷加入该协会。现该协会有国内外会员单位200余家。plc分会受政府部门的委托，开展plc行业调研，为制定plc技术和产品发展规划、技术经济政策提出建议，并且配合有关部门组织plc产品的评比，推荐优秀的产品，收集和反馈产品质量信息，并向有关部门提出相应建议，定期组织plc应用技术经验交流、推广成熟的应用技术，并举办全国性及国际性产品展览（销）会，收集国内外有关plc的技术经济信息、组织行业市场调研、协助出版协会刊物、提供信息咨询服务，宣传plc知识，积极发展与国外有关组织和团体的联系，开展国际技术合作与交流活动，在政府和企事业之间起到了桥梁作用，沟通了情况，为做出决策提供了依据。同时可编程序控制器的标准化工作也开始进行，于1993全国工业过程测量和控制标准化技术委员会可编程序控制器及系统分技术委员会sac/tc124/sc5成立。该标委会一直跟踪国外有关plc技术和产品及其iec 61131等相关标准，并结合我国工业控制领域的市场发展对plc应用技术的需求，建立我国可编程序控制器及系统标准体系，等同采用iec61131制定gb/t15969可编程序控制器系统系列国家标准，为我国可编程序控制器的进一步发展打下了基础。
2. 科研院所转制初期plc产品研发几乎停滞
到90年代后期，国内plc系统的研发基本停滞。在当时国内还普遍对plc处于陌生的时期，市场容量很小，根据资料[3]，到1 9 9 5 年国内市场总和才达到1 亿元人民币左右。同时，因为plc属于高科技产品，研发要投入相当多资金且短期内得不到回报，也要投入相当多的技术人员。因此为了尽快做大，一些科研院所如北京机械工业自动化研究所、上海仪器仪表研究所、重庆仪器仪表研究所等科研院所转制之后，纷纷抛弃了研发而转向系统集成。他们利用自己过去多年从事plc开发生产的技术力量，很快在plc控制系统工程应用方面做大起来，但均采用国外的plc系统。这些科研院所的这种情况一直持续到现在。国内plc的研发生产形成了真空，国内市场完全被国外品牌所占领。
3. 近年来国内plc产品研发状况
进入本世纪中期的近十几年来，随着我国制造业的迅猛发展，plc产品的需求也迅猛增加。但是已经尝到了plc系统集成“甜头”的那些有技术基础和积累又具有人才优势的科研院所并没有清醒过来，一些民营企业在有了一定的资金积累之后，发现了其市场机遇，开始进入该领域。目前，国内有20多家plc的研发企业，但规模都比较小。国内的主要企业有：
深圳步科：深圳市步科电气有限公司是从事自动化产品的研发与生产的民营高科技企业，旗下控股深圳人机电子有限公司、深圳亚特精科电气有限公司、北京凯迪恩自动化技术有限公司和常州精纳电机有限公司，拥有eview和kinco两大品牌，以及工业人机界面、交流伺服系统和步进系统、plc、工业现场总线产品等自有知识产权的产品线。步科电器有限公司目前是面向设备层的从工控系统零部件做起，供应工厂自动化底层设备，目标为客户提供工业自动化系统集成解决方案。深圳步科主要以小型plc为主，年产值几百万，售出6千台，目前已经小批量生产。
深圳麦格米特 ：深圳麦格米特有限公司是中国电机驱动变频器、plc及开关电源的品牌制造商之一。麦格米特致力于电力电子技术及相关控制技术平台的建立，为客户提供核心部件及解决方案。产品主要包括：电机驱动变频器、plc、客户订制电源及电池智能包等。麦格米特的plc技术研发以小型为主，并且已经开始逐步向中、大型plc发展。
无锡信捷：无锡市信捷科技电子有限公司是一家致力于自动化产品开发与应用的高新科技企业。产品主要包括：hmi、plc、运动控制、伺服等简便易用的自动化产品，服务于各种自动化领域，包括纺织机械、动力设备、煤矿设施、中央空调、 环保工程等控制领域诸有涉及，产品行销全国20多个主要省市，并出口到除美国、日本外的国际市场，在德国拥有分公司，在东南亚、俄罗斯、东欧都有代理商。目前，信捷plc年产值4000万左右，销售量2万台左右。
苏州汉达工业自动化：苏州市汉达工业自动化有限公司是专门从事于研发、生产各种自动化控制器的江苏省高新技术企业。汉达plc产品包括：40点、80点、120点，最新产品24点plc，年产在几百万台左右，汉达plc目前在国内市场上的总量有2万台左右。
杭州新箭 ： 杭州新箭电子有限公司是由国内最早研制生产plc的厂家之一-杭州机床电器厂可编程序控制器分厂经股份制改制组建而成，公司主要研发专用plc产品，包括控制器的核心技术，最新研制出低成本的d20p系列及d100p系列微型控制器，去年plc总产值1000万左右。杭州新箭电子有限公司坚持走自主开发的国产化道路；同时提升原来产品的功能，对原有dkk系列plc产品从软件到硬件都作了较大的改进和发展，研发了具有完全自主知识产权的新一代d100系列小型模块化plc。
北京和利时： 和利时公司是从事自主开发、制造各种控制系统与平台，并为各行业提供专业化解决方案的自动化高科技企业，拥有过程自动化、轨道交通自动化、核电站数字化仪控系统、工厂自动化即控制与驱动、信息化等业务单元。其研发生产的plc产品主要是以自用为主。
四、plc国内行业发展的swot分析
如前所述，目前国产plc主要是以民营企业为主，有实力的科研院所仍然没有回归到该领域中。所以目前该领域是“国退民进”，95%的市场份额依然是国外品牌所占领。
1. 优势分析
国内是全球最大的制造业基地，有最多的制造业企业及相应的装备产品。随着中国装备制造业成为国家的发展战略，中国的plc市场将成为全球plc最主要的市场。
基于中国改革开放三十多年的发展，中国的制造业水平得到了很大的提高，国外品牌plc企业大部分在中国设立自己的生产企业，因此，国内plc企业生产与国外品牌同质量产品已经成为现实。
计划经济时代的plc研发虽然没有持续下来，但当时成立的一些行业组织如中国机电一体化协会成立了可编程序控制器分会（plc分会）和plcopen中国组织还在继续工作，plc标委会制定了一些有关plc的国家标准，为促进plc的行业发展提供了保障。
虽然国内目前plc企业，在品牌、技术等方面都无法与国外的品牌厂商竞争，却积累了相应的开发、生产、应用的经验，并在一些行业的细分市场和专业市场得到了一定的市场份额，尤其是在一些小型plc市场方面显示出较好的市场前景，部分产品也随装备配套出口到国外市场。
国内部分高校和学会、协会也注重了plc应用人才和培养，相关的plc应用教材和比赛也使plc应用得到普及，掌握plc的应用技术成为了自动化专业，相关人员进入该领域的必备技能。促进了plc技...