国内PLC研发路线,南北自动化两巨头汇川与和利时的PLC谁更像西门子?

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可编程逻辑控制器（PLC）

可编程逻辑控制器（PLC）是一种用于自动化控制系统的电子设备。它是一种专用计算机，用于监控和控制制造过程中的机器和设备。PLC的主要功能包括输入信号的读取、逻辑运算、输出信号的生成，以及对系统进行实时监控和反馈控制。当前PLC市场主要以西门子为代表的欧系、AB代表的美系以及三菱代表的日系为主，但是这些年国产PLC奋发图强也取得了不错的成绩。

国产PLC按应用场景与商业模式可以分为两大体系，

即离散行业自动化与流程行业自动化

离散行业自动化以华为系最为显著，代表企业是汇川技术，离散行业主打的是性价比、运动控制解决方案、销售渠道。流程行业自动化院所系最为突出，和利时与中控两大巨头，和利时主打电力行业，中控主打化工，流程行业以工程项目为主，招标是流程项目的主线。

今天我们从产品应用场景、公司商业模式一起来研究如何设计一台PLC，分析南北自动化两大巨头的PLC技术产品体系的区别以及导致这种差异的主要因素，以及分析当今PLC产品的发展方向和前景。

和利时的PLC产品的历史比汇川是要久很多的，准确来说汇川PLC是这几年起来的，但是和利时的PLC超过15年历史，并且已经大批量应用与轨道交通、火电、核能等控制领域，可谓是久经考验，底蕴深厚，和利时最突出的业务是DCS，集散发布控制业界闻名。和利时它的商业模式是以工程项目为主，这种类型的项目基本几百万几千万，这种商业模式导致和利时看不上卖产品的钱，这是过程控制系的通病。

卖产品的模式是滴水穿石，积水成河，和利时这些公司忍受不住卖产品的寂寞，因此和利时这些公司在中小型PLC产品的影响力有限，可以说中小型运动控制市场不太突出。但是和利时在大型PLC领域知名，大型PLC它们采用的设计方式基本是ARM+FPGA搭载操作系统，军工系喜欢用VXworks,因为Vx实时性高，但是费用很高，大PLC的主控芯片基本是800M主频以上了，和利时的国产化龙芯方案挺有样板样子。 

和利时大型PLC基本和西门子300/400如出一辙，可以说是西门子再现，PROFIBUSDP和PROFINET基本是标配，不过PROFIDRIVE一直被西门子牢牢掌控。和利时的PLC系统类似CODESYS路线，操作系统运行上位机实时运行核，这种做法在SCADA里常见。

汇川技术的商业模式以产品为主，可谓是一刀一枪干出的市场，汇川的产品思维是比和利时强的，毕竟百亿销售额就是一个个几百块的PLC伺服电机累积起来的。汇川PLC的设计模式以仿三菱起家，并逐步衍生出自己的风格，是不是觉得H3U和H5U这些和三菱的好匹配，AM600更是绝。言归正传，我们还是讲解PLC研发设计。

PLC研发设计技术实现方式主要有几种技术模式：

第一种就是三菱Gworks、西门子smart200这种类型的PLC

这种小PLC产品下位机和上位机是相互独立的，即下位机与上位机之间的配合是对接指令，硬件的实现的话可以采用STM32类单片机或者DSP实现，小型机要做稳做好还是有挑战的。国产很长一段时间都是套壳西门子或三菱的软件，甚至现在你会发现三菱的Gworks和一些国产PLC是可以兼容的。

第二种模式就是CODESYS类路线

CODESYS类对硬件要求高，对芯片的运算能力、内存大小（采用flash或EMMC）要求都不低，毕竟要运行操作系统，ubantu挺费资源的，ROM基本上是1GB起步，RAM128M起，芯片的主频能力基本是600M起步。常用的芯片可以选择AM33系列、ZYNQ70系列、IMX8系列、T3这些，操作系统可以选择linux、QNX，从设计模式来说，中大型PLC基本差不多。

用linux的PLC的性能还是受限了，对于追求极致性能的可以走X86路线，ARM架构基本局限在1.6G内，做的最多的运动控制性能也就是64轴EtherCAT。更多可以上X86架构，运行windows系统，工控机路线，现在的软PLC就是windows系统运行codesys类运行时。X86架构的芯片轻轻松松干倒6G主频，性能也不仅仅只是运动控制了，更多的是人工智能运算，X86架构用Intel、AMD芯片多。

国产plc的发展是一个循序渐进的过程，从用CODESYS、gworks再到汇川easy等全自主平台，从仿西门子、仿三菱到全新的国产风格，国产PLC的发展可以说是进步神速。尽管现在国产PLC还有着各种毛病，但是10年后国产PLC与西门子等国外plc碰撞出的火花值得期待。

 

作者：

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2023年10月

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