德维森V80小型PLC在OEM市场的试用报告

中国的PLC的江湖 与中国古代宫廷的血统一定要纯正相仿，PLC领域往往也带着严重的排外心理。作为先入者，德国西门子在欧洲培养了一批忠实的佣趸，但在北美只落得个边缘产品的印象；AB虽然在北美成绩不错，但在欧洲的市场占有率却一直很低，这也许是欧洲人的民族意识强，优越的制造商群体认为PLC是欧洲人的专利吧。在小型PLC方面，最早是日本人的专利，立石（欧姆龙）也好，松下也好，现在占据小型PLC最大市场份额的三菱也好，反正60点以下的小型PLC是日本人先做起来的，现在，S7 200， MICRO-LOGIX，LOGO，NEZA，等，各家PLC贵族也推出了平民化的小型PLC。 中国呢，不知为什么， PLC一直没有能够成气候的国产产品出现；记得最早的有自主品牌的国产PLC是深圳的德维森公司打出来的，在2000年还曾经风光一时；但随后又销声匿迹了。最近这两年，又出来了几家公司，就连浙大中控、和利时等DCS厂也开始加入了PLC的制造商行列。 在DCS、PLC、工控机等各类控制系统中，PLC的单个CPU所控制的点数是较小的；但是，千万不要以为PLC的控制点数小，规模小，就容易做。PLC是一个非常TRICKY的产品，这个诞生于70年代初至今已经三十多年外型和内部结构就几乎没有变过的控制器，在DCS、SCADA、PAC、PC-BASED、IPC、FBS等层出不穷的新的控制系统的围攻之下，不仅没有丧失所占据的一寸市场，而且还逐渐越来越扩大，之所以能够这样长盛不衰，实际上与PLC内部的特殊的软件和硬件结构是很有关系的。PLC除了有CPU、I/O、通讯、电源等硬件外，底层有固件（FIRMWARE）、BIOS，PLC的编程软件的运行方式既不同于DCS的组态软件，也不同于PC或单片机的编程软件，与IPC上使用的组态软件差别更大。所以，记得在2000年，当中国仪控界的泰斗，唯一代表中国参加IEC国际电工委员会的PLC国际标准编写的彭瑜先生看到德维森公司在自主开发PLC的时候，十分惊讶，“你们为什么会选择PLC作为产品呢？这是个很搅的东西！” 但不管怎样，反正中国现在有许多家号称能够生产PLC的公司了，据我们2006年中的初步调查，仅注册在中国大陆的PLC品牌就有超过三十个，大多数的年龄不超过三岁。生产的产品也是琳琅满目，什么形式的都有，当然绝大多数都是小型PLC。让这些制造商知难而上，以PLC作为自己谋生的产品来这个江湖打拼，驱动力当然是来自市场。目前，中国市场PLC的市场总额大约在110亿元人民币左右，其中95%被进口产品所占据，剩下的5%还被台湾同胞的产品占了一大半，而大陆生产的自主品牌的PLC，所占的份额连3%都不到。为了鼓励国产品牌，我们觉得有必要对国产的PLC进行一次试用和评点。 经过选择，我们最终选择了德维森的产品作为第一个试用报告的对象。一来，德维森是目前市面上在制造国产PLC的公司中，唯一有大型、中型、小型和微型PLC的产品；二来，PLC也是这些厂家中，最早在中国生产自有知识产权的PLC的公司。 V80产品 德维森开发PLC所走的路与现在所有的公司都不同。该公司是先开发大型PLC，也就是他们号称的柔性控制系统；从当时德维森的打法上看，是要作为DCS来主打过程控制市场的；随后推出了中型的PLC系统，当时叫ATCS，型号是PPC11。而小型PLC，型号是V80，是2005年才正式面世的。从产品线的开发顺序上看，从大型到小型，正好与一般的公司开发顺序相反。这种怪异的开发顺序，也导致了其V80产品所具有的独特的特点。 V80产品的本体目前有20点、32点、40点几种规模，分别有交流和直流输出，如果加上扩展模块的话，40点的V80最多可以带到152点，按国际PLC的通用分类，属于小型PLC的范畴，所对应的竞争对手应该是西门子的S7-200和S7-300，三菱的FX系列和Q系列，施耐德的NEZA 和TWIDO系列，GE的90Micro、OCS、VersaMax系列，松下的MICRO-EH和EH系列，光洋的SM、SH和DL系列，富士的FLEX-PC与MICREX系列，欧姆龙的CQM，CPM1与CPM2C与C200系列，罗克韦尔的MicroLogix系列，台达的ES/EX和DVP系列，永宏的FBS系列等。目前，国内有科迪纳、信捷等数家公司生产该规模的小型PLC。 这是PLC中产量最大的一个范围，也是竞争最为激烈的一个领域；也是目前各大进口的PLC制造商在最近几年投入最大、势在必得的一个市场。目前在中国市场中，占有率最大的是日本的三菱公司，大部分客户在OEM机械设备领域。 本次试用的这款V80型号为M40DR/AC/S，本体I/O点数是40点的，24路的直流输入，16路继电器输出，外加2路高速脉冲计数，交流供电；属于典型的小型配置。此外，V80还有110V交流供电和24V直流供电的模块。 V80外观 拿到V80的产品，自然先端详其外观。从一款PLC的外观可以看出该公司开发产品的决心。要知道，PLC虽然小，但外壳的构成却十分复杂。不仅要承载内部的电路，还要考虑绝缘、美观、各类接线端子、散热、面板的透光显示等多种功能。因此，PLC的外壳的模具的费用是十分昂贵的。许多公司为了减少风险，节约费用，常常是购买一些通用的外壳，然后来套用。 但是，V80的外壳却是完全与众不同。第一眼看上去，很容易联想到西门子的S7-200；但与西门子S7-200那种带有二战德军风格的铁灰色外观相比，V80的外壳在细节的处理上则更加带有法国的柔情和斯拉夫式的粗犷，完全摆脱了绝大多数国产PLC的土气。所选用的颜色是介于电脑灰和乳白之间的一种亮白色，凸显了V80设计者的高尚的色彩品位，既不媚俗，也不突兀，双排深褐色的有机玻璃端子盖板，与外壳的颜色搭配得恰到好处，而且，表面都做了高贵典雅的亚光处理，这样做的成本是比常规注塑要高出许多的。两边的端子排则选用了乳白色，不仅于外壳的颜色和端子盖板的颜色形成天衣无缝的搭配，而且，色调的差别也避免了外观的单调。 模块左侧有三个LED指示灯，表示PLC的运行、通讯与编程状态，大小十分优雅而高贵。指示灯的形状为长圆形，采用了导光柱导光设计。要知道，导光柱可是要开模的，一般采用盖板方式以LED直接照明，可以省钱，但效果则要差得多。印刷也是采用高精度丝网，字体的颜色和大小都十分职业，不输于任何欧洲或美洲的高端PLC。值得一提的是，左侧设计的比整个上盖面低了几毫米，形成一个台阶，然后到串口又有一个更深的台阶式下降，整体的设计给人以古希腊歌剧院的广场的错落有致的感觉，而颜色也俨然如唐代皇宫门前的汉白玉般庄重而不失浪漫，不由得不令人对这个模具的设计者的匠心叹为观止。 上面在端子盖的两旁，是端子状态指示灯。八个一组，分为两侧，一侧三组，一侧两组。与PLC的运行状态灯一样，也采用了最为高贵的导光柱的显示导光方式。不同的是，这里的形状为长方形，配上精美的丝印的端子标号，两排灯光犹如波音777客机的舷窗一般，令人目眩神迷。 总体来看，V80的外观设计处处以尊贵和适用为原则，而没有刻意追求成本的降低。在国产PLC中，据我的了解，没有哪款国产PLC具有如此高贵而不惜成本的外观设计。从美学效果来看，则只有EMERSON的PLC外壳可与之比美。而从使用的方便和外壳的牢固程度来看，则仅有西门子和三菱的设计可堪与V80打成平手。而日本、台湾、甚至美国的品牌，在小型PLC方面，无论从美观程度还是牢固程度或者使用的方便性来说，都输给了V80PLC。 安装与端子 与所有小型PLC一样，V80的安装可以采用DIN导轨安装和面板安装两种方式。在导轨的卡头方面，再次看到了V80一丝不苟的设计。安装时，只需将V80稍稍用力按下，就会听到悦耳的咔哒一声，导轨的卡簧严丝合缝，绝对不可能出现松脱的情形。对于面板安装，两侧设计了螺栓固定孔，能保证在振动较大的场合防止任何可能出现的松动。 模块的右侧，是一个设计精巧的小盖板。掀起来的时候，那种松紧恰当的手感，给人是一种享受。这个盖板采用的设计是用塑料件本身的材料弹力来控制这个小门的开启。高档ABS的材料，精密的塑料弹簧设计，使得掀开小门的过程简直是一种享受。里面，首先看到是用来PLC设定在运行或编程状态；下方是两个顶调电位器，可以用来设定计数器或者是定时器的设定值，这个功能十分方便机械用户的使用。普通的欧美的PLC要实现这些功能，通常要进行复杂的编程，麻烦不说，还要占用不少他们那本来就宝贵的程序空间。从这里可以看出德维森这种为用户着想的执着，令人感动。盖板下的右侧，是用来连接扩展模块的扩展电缆插槽，采用的是高性能的SCSI插槽，与日本或台湾厂家常用的插针式插槽相比，又胜了一筹。但是，如果能够采用总线式连接，可能会更好。 端子排的结合十分紧密，没有疏密之分，端子显然是选用了高性能的接线端子。从事PLC或其它电控产品的开发的人都知道，同样规格的接线端子的价格可以相差十倍甚至几十倍，当然质量也有相应的差异。要知道端子的好坏是影响今后PLC使用的一个关键因素之一，由于PLC的端子很多，端子的成本也在PLC的总硬件成本中占有相当大的比重，因此，许多厂家倾向于选择价格低廉的端子。但是，V80却选择了市面上最高档的端子，不由得人不从内心佩服。 美中不足的是，我拿到的这款PLC的端子是固定在线路板上的，是不可拔插型。听说V80另外有可拔插的端子设计。由于对于OEM客户来说，将PLC装在机械设备上卖出去后，有可能需要对PLC进行维护，如果是在外地的话，只需要将PLC寄给客户，让客户将端子排拔下，再插到新的PLC上即可；否则，客户要将每个端子重新接线，不仅繁琐，而且容易出差错。因为机械设备的操作或维护工往往是对电气不熟的人，因此，尽量减少现场的维护工作量是PLC设计者义不容辞的责任。我为此询问德维森的研发人员时，他们答复目前是两种端子可选的，但有计划将V80的端子全部改为可拔插型。 CPU性能 V80的外观耐用并且美观，兼有欧洲的骑士的高贵与中国的侠客风范。但查看内部性能，则尽显皇室的豪华气派。 CPU是PLC的核心元件，相当于PLC的发动机，也是PLC中成本最高的元件。可能是因为从中型PLC过渡下来的原因，我手中这款40点的V80居然采用了32位的CPU！要知道，通常的小型PLC都是16位的，甚至还有采用8位CPU的。而用32<