Sterowniki PLC przez ponad 40 lat obecności na rynku zdołały ugruntować sobie silną pozycję w świecie automatyki. W tym czasie podlegały ciągłym udoskonaleniom, sukcesywnie zwiększały swoją funkcjonalność i oferowały coraz bardziej innowacyjne rozwiązania technologiczne. Jak dzisiaj wygląda sytuacja na rynku sterowników programowalnych i jakie trendy aktualnie dominują? Czy zaawansowane systemy sterowania w postaci kontrolerów PAC oraz komputerów przemysłowych (IPC) mogą doprowadzić do spadku ich popularności? Analizując wyniki ankiet przeprowadzonych przez magazyn Control Engineering Polska, a także korzystając z wiedzy i doświadczenia ekspertów, postaramy się odpowiedzieć na te pytania.
Małe, duże czy średnie??
Istotnym kryterium wyboru odpowiedniego sterownika jest wielkość obiektu, który określa się na podstawie liczby punktów wejść i wyjść. Jak pokazuje wykres 1, ponad połowa ankietowanych użytkowników decyduje się na zakup sterowników średnich (od 129 do 512 we/wy). Tuż po nich największe zainteresowanie mają mikrosterowniki (od 16 do 128 we/wy,) sterowniki duże (powyżej 512 we/wy) oraz nanosterowniki (do 15 we/wy).
Natomiast z badań przeprowadzonych wśród dostawców wynika, że dużą popularnością cieszą się sterowniki micro i nano, które ? jak zauważa Krzysztof Gołąb, kierownik działu automatyki i napędów firmy Multiprojekt ? mają wiele zalet: pozwalają w łatwy sposób na stosowanie ich zamiast przekaźników programowalnych. Są bardziej funkcjonalne, elastyczne pod względem zastosowania w danej aplikacji, a jednocześnie podobne cenowo do wcześniej stosowanych rozwiązań. Przykładem może być seria B1/B1 z firmy FATEK.
Aż 100% ankietowanych dystrybutorów i producentów PLC przyznaje, że mają w swojej ofercie sterowniki micro. 94% ma do zaoferowania sterowniki średnie, 88% ? nano, a 72% ma w sprzedaży sterowniki duże.
Warto dodać, że 61% dostawców na pytanie, czy PLC i PAC to podzespoły, na bazie których można budować ofertę firmy, odpowiedziało ? zdecydowanie tak, zaś odpowiedź 27% brzmiała ? raczej tak. Jedynie 5% respondentów uznało, że raczej jest to niewykonalne. Nikt nie wykluczył całkowicie takiej możliwości.
Jakość kontra cena
Dla dostawców najistotniejszym czynnikiem wpływającym na zakup sterownika programowalnego jest przede wszystkim cena (wykres 2). Odmienne zdanie co do istotności elementów branych pod uwagę przy kupowaniu PLC mają użytkownicy. Według nich kluczowe znaczenie ma jakość, co przekłada siębezpośrednio na niezawodność i czas bezawaryjnej pracy. ? Mimo że produkt lepszy jakościowo jest najczęściej odpowiednio droższy, warto w tym miejscu zadać sobie pytanie, czy naprawdę tylko cena jest dla nas istotna. Z biegiem czasu może się bowiem okazać, że niezawodność, moc obliczeniowa, pamięć i różnego rodzaju dodatkowe możliwości będą istotniejsze od zaoszczędzonych kilku złotych ? radzi Tomasz Nawracaj, lider sekcji PLC z Mitsubishi Electric Europe B.V. Oddział w Polsce.
Zważywszy chociażby na to, że bardzo często urządzenia te pracują w niesprzyjających warunkach środowiskowych, które mogą np. doprowadzić do zaburzeń elektromagnetycznych, bezawaryjność jest dla ankietowanych nabywców cechą priorytetową. Dzięki temu sterownik jest odporny na wibracje i może pracować w szerokim zakresie temperatur, czy też w miejscach zapylonych albo wilgotnych. Tak więc, mając na uwadze, że sterownik będzie eksploatowany w wyjątkowo trudnych warunkach, należy przede wszystkim zwrócić uwagę na jego wytrzymałość i długą gwarancję. Powinno to być priorytetem dla każdego, kto chce jak najbardziej zminimalizować ryzyko wystąpienia awarii i nie martwić się kosztami związanymi z naprawą. ? Klienci szukają produktów szybko dostępnych z bardzo dobrym zapleczem supportu technicznego oraz długimi terminami gwarancji. Daje to pewność odbiorcy, że nawet w przypadku natknięcia się na problem zostanie on szybko rozwiązany przez zespół specjalistów dostawcy ? mówi Krzysztof Gołąb z Multiprojekt, bazując na swoim doświadczeniu i obserwacjach.
I chociaż cena nie jest dla większości użytkowników czynnikiem najważniejszym, to jednak ? jak zauważa Tomasz Kawka, specjalista ds. aparatury kontrolno-pomiarowej z firmy Introl ? można wyodrębnić pewną grupę klientów prowadzących małe firmy, szukających małych ?tematów? do realizacji ? ci klienci będą szukać rozwiązania najtańszego (czasami tylko zwracają uwagę na pewność pracy układu). Oczywiście aplikacje wymagające bardzo wysokiej niezawodności zarezerwowane są dla kilku liderów rynku.
Liderzy rynku PLC i PAC
Mimo że na naszym rynku można wybierać spośród sterowników różnych producentów, to jednak ? jak wynika z ankiety ? klienci najchętniej sięgają po urządzenia takich firm jak: Siemens (64%), Schneider Electric (28%), GE Fanuc i Allen Bradley (24%), Omron Electronics i Mitsubishi Electronic (12%), Unitronics, Fatek, Saia-Burgess oraz Moeller Electric (8%), ABB, Hitachi, Beckhoff Automation (4%) oraz innych (24%).
Wyniki ankiety jednoznacznie potwierdzają, że niekwestionowanym liderem od wielu lat pozostaje Siemens, który silnie ugruntował swoją pozycję nie tylko na rynku zagranicznym, ale także polskim.
Przywiązanie danego zakładu do tej samej marki uzasadnione jest w głównej mierze zaufaniem do produktów sygnowanych marką wybranego producenta, możliwością korzystania z tego samego oprogramowania narzędziowego, ujednoliconego wyposażenia, pozyskania rabatu przy kolejnym zakupie, czy też zmniejszeniem kosztów związanych z magazynowaniem części zamiennych. ? Klientów rynku można pogrupować jako użytkowników tego samego sprzętu ? mówi Tomasz Kawka z Introl. ? Często jest to uwarunkowane historycznie lub wymaganiami zakładu, w którym pracują.
Język niezmienny od lat
Firmy zajmujące się produkcją sterowników programowalnych dostarczają zazwyczaj wraz z nimi środowisko programistyczne, które pozwala pisać aplikacje w jednym bądź kilku językach programowania. Języki te są zwykle mniej lub bardziej dokładną implementacją zaleceń normy IEC 61131-3. Po jakie więc języki sięgają najczęściej polscy inżynierowie?
Z naszego raportu wynika, że większość ankietowanych wykazuje niechęć do zmian nie tylko w kwestii wyboru marki, ale także w odniesieniu do używanego języka programowania. Najpopularniejszy pozostaje w dalszym ciągu schemat drabinkowy (LAD), który został wybrany aż przez 94% dostawców i 76% klientów. Jest on wykorzystywany głównie w przypadku małych aplikacji. Całkiem sporym zainteresowaniem wśród inżynierów cieszą także języki: bloków funkcyjnych (FBD) ? 64% wskazań użytkowników, tekstu strukturalnego (ST) ? 36% oraz SFC ? 16%. Język programowania C wybrało tylko 4% klientów, jednak żaden z nich nie zainteresował się językiem dedykowanym (własny producenta), CFC i listą instrukcji (IL).
Kolejność wytypowanych przez dostawców języków jest zbieżna z powyższym obrazem. Tuż po drabinkowym (LAD) znajdują się następujące języki: bloków funkcyjnych (FBD) ? 50%, tekstu strukturalnego (ST) ? 44%, SFC ? 22%. 16% dystrybutorów i producentów, w przeciwieństwie do użytkowników, doceniło popularność listy instrukcji (IL), a także CFC (11%). Natomiast język C ? podobnie jak dedykowany ? w ogóle nie został przez nich uwzględniony.
Popularne moduły
Używanie modułów rozszerza obszary zastosowania sterowników, zwiększając tym samym ich funkcjonalność i umożliwiając sterowanie dużymi procesami technologicznymi. Przeprowadzone przez nas badanie wykazało, jakie moduły są najczęściej wykorzystywane w sterownikach PLC. Największy odsetek ? bo aż 96% zapytanych przez nas użytkowników ? używa modułów wejść i wyjść analogowych. Tuż za nimi znajdują się moduły wejść i wyjść dyskretnych (92%) oraz komunikacyjne (72%). Znacznie mniej, bo tylko 36% użytkowników korzysta z modułów szybkich liczników, wejść temperaturowych (28%) oraz regulacji ciągłej ? Fuzzy, PID (24%). Tylko 16% respondentów zadeklarowało korzystanie z modułów pozycjonujących i sterowania ruchem. Natomiast typowania dostawców nieco różnią się od wskazań konsumentów ? w czołówce pojawiły się moduły wejść
i wyjść dyskretnych (100% wskazań), komunikacyjne (83%) oraz wejść i wyjść analogowych (66%). Dalsza kolejność powszechnie stosowanych modułów przedstawia się następująco: szybkich liczników (38%), sterowania ruchem (27%), pozycjonujące (22%) oraz regulacji ciągłej (16%).
Ethernet górą
? Wśród protokołów komunikacyjnych w systemach sterowania coraz większe znaczenie zyskuje przemysłowy Ethernet, który staje się powszechnym standardem komunikacji pomiędzy urządzeniami automatyki przemysłowej ? mówi Andrzej Just, dyrektor marketingu i sprzedaży z firmy Mawos. Słowa te mają odzwierciedlenie w wynikach naszego badania, z którego jednoznacznie wynika, że prym wiedzie bezsprzecznie Ethernet. Ankiety pokazują, że cieszy się on popularnością wśród 100% dostawców oraz 92% użytkowników.
Następnymi w kolejności powszechnymi protokołami są według klientów: Profibus (48%), Modbus (44%), 420 mA/010 VDC (36%), Serial RS-232/RS-485 (28%), CANopen (12%). Jedynie 8% użytkowników PLC i PAC korzysta z ControlNet i DeviceNet, a tylko 4% wybrało protokoły bezprzewodowe oraz HART. Co się zaś tyczy typów dostawców, to na drugim miejscu znalazł się Modbus (72%), a równorzędne trzecie miejsce z liczbą 55% wskazań zajęły Profibus oraz Serial RS-232/RS-485. Mniej popularne są dla nich: CANopen (27%), 420 mA/010 VDC (22%), DeviceNet (16%) czy EtherCAT (11%). Natomiast tylko 5% doceniło popularność protokołów bezprzewodowych oraz HART i ControlNet. Warto dodać, że 11% ankietowanych dostawców zakreśliło odpowiedź ?inne?.
Obszary zastosowań PLC i PAC
Zarówno użytkownicy, jak i dostawcy są zgodni co donajpopularniejszych branż stosujących sterowniki oraz kontrolery. Na pierwszym miejscu został przez obie grupy wytypowany przemysł maszynowy. Na drugiej pozycji znalazła się branża spożywcza, a tuż za nią energetyczna oraz ochrona środowiska i sektor wodno-kanalizacyjny (wykres 3).
? Branże, które są naszymi największymi odbiorcami, to przemysł maszynowy, spożywczy, wodno-kanalizacyjny ? informuje Krzysztof Gołąb z Multiprojekt. ? Ważnymi odbiorcami są również integratorzy systemów automatyki. Zauważamy też wzrost zainteresowania sterownikami PLC w zastosowaniu w automatyce budynkowej. W połączeniu z innymi otwartymi systemami automatyki domowej stanowić mogą kompleksowe rozwiązania zarządzania budynkami. Przykładem może być połączenie systemu opartego na sterowniku FATEK oraz rozwiązania inteligentnego budynku ESEA.
Dużą popularność zastosowania sterowników i kontrolerów we wspomnianej branży potwierdzają wyniki przeprowadzonej przez nas ankiety. Aż 66% dostawców wskazało automatykę budowlaną jako główną dziedzinę użytkującą PLC i PAC.
A jak przedstawia się sytuacja z aplikacjami, do których najczęściej używane są omawiane systemy sterowania? Również tutaj wśród dystrybutorów i nabywców panuje zgodność myślenia. Największym zainteresowaniem cieszą się ? proste sterowanie procesem (100% wskazań dostawców i 80% klientów) i małe maszyny (dostawcy ? 88%, klienci ? 60%). Następne w kolejności są: duże procesy, łącznie ze sterowaniem wsadowym (dostawcy ? 72%, klienci ? 52%), urządzenia z kilkoma osiami (dostawcy ? 66%, klienci ? 32%) oraz systemy bezpieczeństwa oparte na standardowych komponentach od SIL1 do SIL3, które zostały wytypowane przez aż 50% dostawców i jedynie 4% klientów.
PAC i IPC ? konkurencja dla PLC?
Trudno o jednoznaczną odpowiedź na to pytanie. Wszystko zależy od tego, czego oczekuje się od systemu sterowania. Dla jednych dobrym wyborem będzie prosty, niezawodny sterownik PLC, a dla innych strzałem w dziesiątkę może się okazać zakup dokonującego złożonych obliczeń komputera przemysłowego czy zaawansowanego technologicznie kontrolera PAC. Każdy system ma swoje zalety i wady. I tak na przykład ? w opinii Tomasza Kawki z Introl ? przy obecnej technologii sterowniki typu PAC nigdy nie będą tak szybkie, jak ich sprzętowe odpowiedniki PLC.
Zdaniem 88% ankietowanych firm rozwój komputerów przemysłowych ma duży wpływ na rynek PLC, ale dotyczy tylko części aplikacji. Jedynie 5% respondentów uważa, że sytuacja ta ma wielki wpływ na sprzedaż sterowników programowalnych w każdym aspekcie. Tyle samo osób uznało, że nie ma to żadnego znaczenia.
? Nie należy się obawiać, że sterowniki PLC znikną nagle z oferty dostawców. Wydaje mi się, że rynek małych i średnich sterowników PLC nie jest zagrożony ? twierdzi Krzysztof Szulc, specjalista ds. wsparcia technicznego z Elmark Automatyka. ? Niewątpliwie wraz z upływem czasu PLC stają się coraz bardziej doskonałe: Sterowniki PLC wyposażane są w coraz silniejsze jednostki procesorowe, co pozwala zwiększać ich możliwości. Standardem stają się porty USB i Ethernet, obsługa zewnętrznych kart pamięci, rozbudowane instrukcje. Przykładowo firma Unitronics oferuje już sterownik z wbudowanym 12-calowym wyświetlaczem! ? dodaje Krzysztof Szulc.
Natomiast Krzysztof Zajdel, product manager z CompArt Automation podsumowuje ? W systemach dużych granica między PLC a PAC staje się płynna, a podział na te dwie grupy bywa dyskusyjny. Z pewnością jednak komputery panelowe nie okazały się zagrożeniem dla obu wymienionych grup sterowników.
Większego zagrożenia dla PLC nie widzi też Piotr Adamczyk, product manager z firmy Astor ? PAC nie jest bezpośredniąkonkurencją dla rozwiązań PLC. Wyjątek stanowią jedynie aplikacje działające na styku sterowania dyskretnego i analogowego. Ciężko również mówić o konkurencji, jaką mogą dla PLC stanowić rozwiązania IPC. Przed urządzeniami tego typu stawiane są zupełnie inne zadania niż przed PLC i PAC. Najczęściej są one odpowiedzialne za zbieranie danych, ich analizę oraz graficzną reprezentację bezpośrednio na produkcji. Przy ich pomocy operator może na bieżąco śledzić proces. IPC ma oczywiście możliwość sterowania, ale stosuje się ją bardzo rzadko.
Koniunktura na rynku PLC ? dziś i jutro
Aż 83% dostawców na rynku polskim twierdzi, że bieżąca koniunktura sterowników jest dobra, a 16% uznaje ją za bardzo dobrą. Eksperci także są dobrej myśli. ? Rynek sterowników programowalnych określiłbym jako stabilny (niezmienny). Przez ostatnie trzy lata nie dostrzegamy znacznych zmian w ilości sprzedawanego sprzętu ? informuje Krzysztof Szulc z Elmark Automatyka. ? Nie słabnie zainteresowanie małymi i stosunkowo tanimi sterownikami, systematycznie wzrasta liczba konwersji starych, wysłużonych systemów na nowe nowoczesne, najczęściej sterowniki PAC.
Podobnego zdania jest Krzysztof Gołąb z Multiprojekt. ? Analizując polski rynek sterowników PLC ze strony naszej firmy, obserwujemy stały wzrost ich sprzedaży. Na szczęście tendencja wzrostowa dla tych produktów utrzymuje się pomimo kryzysu gospodarczego i falowania kursów walut obcych, które mają wpływ na ceny sterowników w Polsce.
W kwestii przewidywanej sprzedaży PLC można zauważyć bardzo optymistyczne podejście do przyszłości. Przeważająca większość dostawców (72%) sądzi, że w ciągu najbliższych miesięcy/lat sprzedaż się zwiększy, natomiast 22% ankietowanych jest zdania, że pozostanie ona bez zmian. Żadna z odpowiadających osób nie przewiduje pogorszenia sytuacji sprzedażowej.
? Sterowniki PLC będą rozwijać się bardzo dynamicznie w segmencie najmniejszych układów sterowania, wypierając przekaźniki programowalne dzięki wysokiej funkcjonalności i otwartości rozszerzającej zakres zastosowań ? uważa Krzysztof Zajdel z CompArt Automation.
Najnowsze prognozy rynkowe firmy badawczej IMS Research także napawają optymizmem. Mimo wielu negatywnych czynników mających wpływ na światową gospodarkę, jak chociażby zadłużenie państw europejskich, zaostrzenie polityki gospodarczej w Chinach, trzęsienie ziemi w Japonii, powódź w Tajlandii itd., prognozuje się dalszy wzrost na rynku PLC w 2012 roku. Na te korzystne przewidywania niewątpliwie ma wpływ dobra sytuacja rynkowa ważnych dla produktów automatyki przemysłowej państw, takich jak: Niemcy, Francja, Chiny i USA. Ponadto uważa się, że rynki wschodzące ? Brazylia oraz Indie, które już teraz stanowią połowę rynku PLC ? będą głównym motorem napędowym przyszłego wzrostu.
Przyszłościowe branże
Jakie branże będą zatem w najbliższej przyszłości największymi nabywcami sterowników w Polsce? Biorąc pod uwagę odpowiedzi uczestników raportu, nie należy spodziewać się dużych zmian. Najwięcej, bo aż 77% dostawców oraz 56% klientów uważa, że najpotężniejszym odbiorcą pozostanie przemysł maszynowy. Inną równie perspektywiczną w ocenie dystrybutorów i producentów gałęzią przemysłu będzie branża spożywcza (55%). W dalszej kolejności z wynikiem 44% wskazań znalazły się: automatyka budynkowa, energetyka, a także ochrona środowiska oraz sektor wodno-kanalizacyjny. Dwukrotnie mniej głosów (22%) uzyskały ciepłownictwo oraz branże farmaceutyczna i rafineryjno-petrochemiczna. Równorzędny wynik w postaci 11% wskazań zdobyły: przetwórstwo minerałów, przemysł celulozowo-papierniczy oraz branża chemiczna i metalurgiczna. Natomiast typowania użytkowników przedstawiają się następująco: przemysł energetyczny (44%), branża spożywcza (36%), ciepłownictwo (32%) i ochrona środowiska oraz sektor wodno-kanalizacyjny (28%). 24% respondentów przewiduje, że wkrótce docelowym, głównym nabywcą sterowników programowalnych będzie automatyka budowlana, a 20% twierdzi, że będzie to transport. Tuż za nimi zostały umiejscowione: przetwórstwo minerałów i branża chemiczna (16%) oraz przemysł celulozowo-papierniczy i branża rafineryjno-petrochemiczna (11%). Branża metalurgiczna oraz inne, bliżej nieokreślone obszary zastosowań PLC i PAC zostały uwzględnione przez 8% użytkowników. Na samym końcu długiej listy przyszłościowych obszarów zastosowań PLC i PAC pojawiły się ? zgodnie z opinią dostawców ? transport (5%) oraz ? w ocenie klientów ? przemysł farmaceutyczny (4%).
CE