基於ST STM32MP257FAK3的MP2控制器之工業PLC 方案

簡介

1.可編程邏輯控制器（PLC）是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它採用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。

2.可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，一種具有微處理器的用於自動化控制的數字運算控制器，可以將控制指令隨時載入內存進行儲存與執行。可編程控制器由CPU、指令及數據內存、輸入/輸出接口、電源、數字模擬轉換等功能單元組成。早期的可編程邏輯控制器只有邏輯控制的功能，所以被命名為可編程邏輯控制器，後來隨著不斷地發展，這些當初功能簡單的計算機模塊已經有了包括邏輯控制、時序控制、模擬控制、多機通信等各類功能，名稱也改為可編程控制器(Programmable Controller)，但是由於它的簡寫PC與個人電腦(Personal Computer)的簡寫相衝突，加上習慣的原因，人們還是經常使用可編程邏輯控制器這一稱呼，並仍使用PLC這一縮寫。 

3.工業上使用的可編程邏輯控制器已經相當或接近於一台緊湊型電腦的主機，其在擴展性和可靠性方面的優勢使其被廣泛應用於各類工業控制領域。不管是在計算機直接控制系統還是集中分散式控制系統DCS，或者現場總線控制系統FCS中，總是有各類PLC控制器的大量使用。PLC的生產廠商很多，如西門子、施耐德、三菱、台達等，幾乎涉及工業自動化領域的廠商都會有其PLC產品提供。

4.PLC（可編程邏輯控制器）作為工業自動化的核心組件，國產化趨勢在近年來成為中國製造業的一個重要話題。隨著技術進步和產業升級，中國在PLC領域取得了顯著的發展。首先，國內廠商在硬體設計和軟體編程上逐漸擺脫對國外技術的依賴，通過自主研發和創新，提高了產品的可靠性和性能。其次，國產PLC在成本效益上具有明顯優勢，這對於中小型企業尤其吸引人，因為它們可以以較低的成本實現自動化升級。再者，政府政策的支持也在推動國產PLC的發展，例如通過補貼和研發資助，鼓勵企業採用國產設備。

5.根據市場研究數據顯示，2018-2022年五年間，國產PLC品牌市場占有率連續五年呈現上漲趨勢，2022年占有率為17.7%。這表明國產PLC品牌可能在產品質量、性價比、技術創新以及客戶服務等方面取得了顯著進步，從而增強了在國內外市場的競爭力和吸引力。此外，這種增長也可能得益於國家政策的支持和製造業自動化的推進。

6.在2023年上半年，中國PLC行業的主要企業——和利時自動化、傲拓科技、匯川技術、中控技術在推動國產化進程中取得了顯著成就。這些公司上半年財務表現不僅顯示了中國PLC行業在國產化道路上的堅定步伐，也反映了市場對國產PLC產品日益增長的需求和信心。這些數據整體上顯示了中國PLC行業在自主研發和創新方面的顯著進步，也突顯了國產PLC產品在國內外市場中逐漸增強的競爭力和影響力。儘管部分企業面臨挑戰，但整體來看，中國PLC行業在2023年上半年呈現出健康且積極的增長趨勢，預示著在全球高端製造市場的潛力和未來發展方向。

7.2023年中國國產PLC零部件本土化政策環境得到了顯著的政府支持。工信部的《“十四五”軟體和信息技術服務業發展規劃》明確強調了對PLC產業的扶持，特別是在工業控制系統的多點位、低延時、高可靠、低能耗軟體產品方面的聯合攻關。同時，國內PLC企業正在利用本土化優勢、高性價比、快速的售後服務響應，加強在小型PLC市場的競爭力，並逐步滲透至中大型PLC市場。網絡安全和工控安全要求的提升，也推動了國產替代的進程。市場方面，雖然國內PLC市場目前主要由國外企業主導，但國產小型PLC憑藉產品性價比和快速的客戶需求響應，在中低端工業自動化市場中逐漸提升了競爭力。自主可控的重要性提升和供應鏈、價格、安全的挑戰，迫切需要解決工業計算設備的國產化問題，尤其是在工業高端計算設備方面。此外，工業軟體發展的政策支持為PLC行業帶來新機遇，預期到2025年將顯著提升工業軟體技術水平和市場競爭力。

8.中國對於PLC國產化的要求涵蓋了多個關鍵行業。這些行業包括航空航天、軍工、水利、電力等領域，以及在電池、冶金、物流等領域也有顯著應用。此外，小型PLC主要應用於半導體、紡織、包裝等行業。
國產化要求的主要原因包括確保關鍵基礎設施和國防系統的安全性、減少對外國技術的依賴、提高國內產業的自主創新能力和競爭力。在航空航天、軍工、水利和核電等關鍵領域，國產化尤其重要，因為這些領域對於國家的安全和發展至關重要，依賴進口產品可能帶來安全風險和供應鏈不穩定的問題。在其他行業，如電池、冶金、物流、半導體等，國產化有助於提高國內製造業的整體競爭力和技術水平。

9.全球供應鏈變化中有利於國產PLC的因素,當前，中國PLC市場正面臨著顯著的發展機遇和一些挑戰。隨著全球供需市場的變化，例如晶片缺貨和原材料價格上漲，全球PLC市場價格呈現上漲趨勢。這一趨勢不僅影響了市場價格結構，還促使國內企業加快PLC自主化進程，以應對高端產品供應不足的問題。

10.此款式PLC 方案基於ST主控晶片： STM32MP257FAK3設計,超高的主頻,帶有多接口EtherCAT,加之ST晶片本土化策略,可以認為此方案所有供應物料100%國產,滿足國家對國產化的要求,可以應用於關鍵領域。