Raport: Polski rynek PLC, PAC oraz IPC

Rynek sterowników PLC, kontrolerów PAC i komputerów przemysłowych (IPC) w naszym kraju ciągle się rozwija. Mimo że dynamika wzrostu nie jest już tak duża jak w latach poprzednich, koniunktura ma tendencję lekkiego i stałego wzrostu. Wpływ na tę sytuację ma m.in. nieustająca automatyzacja przemysłu, ustawiczny spadek cen oferowanych produktów w wyniku rosnącej konkurencji, a także zwiększające się możliwości funkcjonalne i techniczne oferowanych rozwiązań.
Ze względu na funkcjonalność i szeroki zakres zastosowań wykorzystywanie sterowników PLC (Programmable Logic Controller) czy kontrolerów PAC (Programmable Automation Controller) w procesach przemysłowych jest obecnie standardem. Podobnie jest z komputerami przemysłowymi IPC (Industrial PC), które coraz częściej stają się centralnym elementem całego systemu sterowania, niezależnie od ich współpracy ze sterownikami.
Cena to nie wszystko
– Polski rynek jest coraz bardziej wymagający. Już nie wystarczy mieć w swojej ofercie produktów tanich, przeciętnych i gorszej jakości. Klienci oczekują od producentów bardzo dobrych i nowoczesnych rozwiązań oraz bezpieczeństwa w postaci kilkuletniej gwarancji – twierdzi Kamil Wachowicz z firmy Phoenix Contact.
Faktem jest, że z każdym rokiem przybywa firm oferujących sterowniki, kontrolery czy komputery IPC. Na rynku pojawia się wiele produktów „no name” o niezweryfikowanej jakości, pochodzących z Dalekiego Wschodu, które kuszą niską ceną.
Jednak, jak wynika z obserwacji Kamila Wachowicza, o ile jeszcze kilka lat temu jedynym kryterium wyboru produktu/rozwiązania była cena, o tyle dziś pozostaje ona oczywiście ważnym czynnikiem, ale w coraz większym stopniu liczy się jakość, funkcjonalność, marka produktu, obsługa serwisowa czy dostępność części zamiennych.
Opinię tę potwierdzają dane zebrane wśród użytkowników oraz dostawców, biorących udział w sondażu przeprowadzonym przez redakcję „Control Engineering Polska”. Jak pokazano na rysunku 1, oprócz ceny ważnym czynnikiem zakupowym są m.in.: niezawodność i czas bezawaryjnej pracy, możliwość łatwego doboru modułów czy marka producenta.

Również zdaniem ankietowanych dostawców cena to nie jedyne kryterium, którym kierują się klienci. Na równi z ceną stawiana jest niezawodność i czas bezawaryjnej pracy. Ponadto za bardzo istotne czynniki zostały uznane: łatwość programowania, wbudowana obsługa interfejsów komunikacyjnych oraz serwis gwarancyjny i pogwarancyjny. W celu uzupełnienia warto nadmienić, że wśród odpowiedzi „inne” znalazły się m.in. funkcje webowe (e-mail, SMS) czy środowisko symulacyjne.
Usługi na wysokim poziomie
Krótki czas dostawy, dostępność części zamiennych, dobre wsparcie techniczne i serwisowe produktów (tzw. support) to tylko niektóre z powodów, dla których sondowani użytkownicy ocenili bardzo wysoko jakość usług i kompetencje krajowych dostawców PLC/PAC i IPC. W opinii ankietowanych zasługują oni na ocenę bardzo dobrą (50%) oraz dobrą (50%). Wpływ na tak dobrą notę mają również, zdaniem respondentów, rzetelność dostawców oraz szeroki zakres ich wiedzy w segmencie omawianych rozwiązań.
Zakres usług – zarówno odpłatnych, jak i bezpłatnych – oferowanych przez dostawców jest obecnie bardzo szeroki i obejmuje najczęściej takie świadczenia, jak: wsparcie przy projektowaniu i realizacji systemów, subskrypcja oprogramowania, pomoc przy doborze rozwiązań, konsulting techniczny, serwis gwarancyjny i pogwarancyjny, szkolenia techniczne, prezentacje nowości, audyty pracujących systemów itd.
Najbardziej popularne rozwiązania
Zależnie od potrzeb związanych z aplikacją, oczekiwanej wydajności obliczeniowej czy liczby kontrolowanych sygnałów, w aplikacjach przemysłowych wykorzystywane są różne rodzaje PLC. Z doświadczenia Andrzeja Siniarskiego, inżyniera ds. techniczno-handlowych z firmy Bosch Rexroth Polska wynika, że najpopularniejszymi ich typami są urządzenia kompaktowe oraz modułowe. Sterowniki kompaktowe to urządzenia integrujące CPU, interfejsy I/O, często też zasilacz i inne elementy składowe. Moduł taki tworzy w pełni funkcjonalny układ sterowania, który może być użyty jako autonomiczny element systemu. PLC tego typu charakteryzują się zwykle niewielką liczbą punktów we/wy – najczęściej do 128 – i stanowią największą liczbowo grupę urządzeń sprzedawanych na rynku. W przypadku aplikacji, gdzie wymagana jest obsługa dużej liczby różnorodnych sygnałów, używane są najczęściej sterowniki modułowe. Rozszerzane mogą być zależnie od potrzeb użytkownika o różnorodne układy we/wy, które są instalowane zazwyczaj lokalnie na wspólnej szynie z CPU i innymi układami. Zdaniem Andrzeja Siniarskiego do najpopularniejszych należą moduły we/wy dyskretnych (cyfrowych), a w dalszej kolejności – we/wy analogowych oraz moduły komunikacyjne. Popularne są też układy służące do podłączania elementów do pomiarów temperatury (czyli w praktyce też rodzaj modułów analogowych) oraz służące do regulacji ciągłej (np. PID). Uzupełnienie stanowią układy typu motion control do sterowania ruchem.
Również w opinii osób biorących udział w ankiecie redakcyjnej najczęściej wykorzystywane w sterownikach PLC są moduły: wejść i wyjść dyskretnych (94% użytkowników i 95% dostawców), wejść i wyjść analogowych (75% użytkowników i 89% dostawców) oraz komunikacyjne (37% użytkownikówi 78% dostawców). Inne popularne rozwiązania zostały przedstawione na rys. 2.

Jeśli natomiast chodzi o najczęściej wybierane rodzaje sterowników, kontrolerów i innych rozwiązań do systemów sterowania, to – jak pokazano na rys. 3 – w tym obszarze prym wiodą mikrosterowniki (od 16 do 128 punktów we/wy). Na drugim miejscu znalazły się, zdaniem obu ankietowanych grup, sterowniki średnie (od 129 do 512 punktów we/wy).

Przede wszystkim branża maszynowa
Branża maszynowa to bez wątpienia najważniejszy odbiorca sterowników PLC, kontrolerów PAC oraz komputerów przemysłowych. Uważa tak aż 89% dostawców oraz 69% użytkowników. Zdaniem dostawców innymi ważnymi odbiorcami są: branża spożywcza (67%), ochrona środowiska i sektor wodno-kanalizacyjny (56%) oraz automatyka budynkowa (50%). Natomiast w opinii użytkowników do głównych odbiorców należą m.in.: przemysł rafineryjno-petrochemiczny, automatyka budynkowa czy przemysł energetyczny (rys. 4).

Również zdaniem Kamila Wachowicza energetyka to jeden z istotniejszych odbiorców aplikacji związanych ze sterowaniem oraz monitoringiem i zabezpieczeniami. Dotyczy to zwłaszcza farm wiatrowych, kopalni, infrastruktury w elektrowniach, stacji transformatorowych, elektrowni wodnych itp. Natomiast w przypadku np. wodociągów i oczyszczalni ścieków tytułowe rozwiązania sprawdzają się w obszarze: sterowania pompami, kontroli poziomu w zbiornikach, pomiarów przepływu, ciśnienia i temperatury, monitorowania rurociągów itp.
Naszych respondentów zapytaliśmy również o najbardziej perspektywiczne branże, jakie w ciągu najbliższych lat będą nabywcami sterowników PLC, PAC /IPC. Zarówno użytkownicy, jak i dostawcy uważają, że pierwsze miejsce nadal będzie należało do branży maszynowej. Poza tym ważnymi odbiorcami będą także: automatyka budynkowa, branża energetyczna, spożywcza, ochrona środowiska i sektor wodno-kanalizacyjny oraz przemysł farmaceutyczny i transport (motoryzacja, kolejnictwo).
Proste sterowanie procesem
Wśród ankietowanych grup panuje jednomyślność co do rodzajów aplikacji, w których najczęściej używane są sterowniki PLC, PAC oraz IPC. 100% dostawców i 75% użytkowników twierdzi, że jest to głównie proste sterowanie procesem. W dalszej kolejności znalazły się małe maszyny (83% dostawców i 62% użytkowników) oraz duże procesy, łącznie ze sterowaniem wsadowym (67% dostawców i 44% użytkowników). Mniejszą popularnością cieszą się takie aplikacje, jak urządzenia z kilkoma osiami oraz systemy bezpieczeństwa oparte na standardowych komponentach od SIL1 do SIL3.
Ethernet górą
Przeprowadzone badanie pokazuje, że najchętniej wybieranym protokołem komunikacyjnym używanym w sterownikach PLC, PAC oraz IPC jest przede wszystkim Ethernet. Tego zdania jest 83% dostawców oraz 81% użytkowników. Z doświadczenia dostawców wynika, że innymi popularnymi protokołami są: Modbus i Serial RS-232/RS-485 – po 78%, 4-20 mA/0-10 VDC (50%), Profibus – 44%, CANopen – 39%, EtherCAT – 22%, protokoły bezprzewodowe – 11%, DeviceNet oraz ControlNet – po 6%.
Zdaniem użytkowników tuż po Ethernecie znajdują się: Profibus – 69%, Modbus – 56%, Serial RS-232/RS-485 (44%), 4-20 mA/0-10 VDC (31%), HART – 25%, CANopen oraz DeviceNet – po 12%, BCD – 6%. Wśród odpowiedzi „inne” znalazły się m.in. Profinet oraz Powerlink.
Popularny język drabinkowy
Z odpowiedzi udzielonych przez ankietowanych wynika, że obie grupy podzielają opinię, iż najbardziej popularnym językiem programowania PLC jest język drabinkowy (LAD). Uważa tak 89% dostawców oraz 87% użytkowników. Na drugim miejscu – zdaniem 67% dostawców oraz 50% użytkowników – uplasował się język bloków funkcyjnych, zaś na trzecim – w opinii 44% dostawców oraz 37% użytkowników – język tekstu strukturalnego (ST). Mniejszą popularnością natomiast cieszy się język: SFC, CFC, listy instrukcji (IL) oraz własny producenta (dedykowany).
Decyzje zakupowe
Przyjrzyjmy się teraz prognozom zakupu sterowników PLC oraz kontrolerów PAC. 44% ankietowanych użytkowników deklaruje, że w ciągu najbliższych 6 miesięcy ma zamiar kupić więcej, niż miało to miejsce w ostatnim półroczu. Wpływ na tę decyzję ma przede wszystkim wzrost liczby zleceń, a co za tym idzie, nowe inwestycje oraz instalacje. Reszta respondentów nie planuje wprowadzać większych zmian ilościowych bądź skłonna jest raczej uszczuplić nieco listę zakupową w porównaniu z minionymi 6 miesiącami (rys. 5). W tym przypadku najczęściej jest to spowodowane brakiem zapotrzebowania na sterowniki czy kontrolery m.in. ze względu na posiadanie kompletnego już systemu.

W przypadku komputera przemysłowego deklaracje użytkowników co do jego zakupu wyglądają następująco: połowa ankietowanych nie jest zainteresowana jego nabyciem w najbliższym półroczu, 31% nie jest jeszcze do końca zdecydowanych, zaś pozostałe 19% osób poinformowało nas, że ma w planach jego zakup.
Ci wszyscy, którzy w przyszłości będą kupować PLC, PAC lub IPC, skorzystają z oferty najprawdopodobniej tego samego producenta (56%). Pozostała część respondentów podkreśla, że nabędą te produkty niekoniecznie od tego samego wytwórcy. W ich przekonaniu nie ma to większego znaczenia, jeśli tylko spełniają one założenia techniczne.
Dobra koniunktura
Jak wynika z zebranych odpowiedzi, dostawcy nie mają powodów do narzekań na obecną sytuację sprzedażową. W ich opinii bieżąca koniunktura sterowników programowalnych na polskim rynku jest dobra (61%) lub nawet bardzo dobra (39%). Głównymi przyczynami takiego stanu rzeczy są m.in.: nieustająca automatyzacja procesów, która pociąga za sobą obniżenie kosztów produkcji czy zwiększenie wydajności (np. linii produkcyjnej), ciągłe zapotrzebowanie na systemy sterowania, dynamiczny rozwój przemysłu, rosnąca rola automatyki, liczne modernizacje starszych obiektów, duża liczba inwestycji, rozwój polskich producentów maszyn, realizacja wielu projektów z wykorzystaniem funduszy unijnych, większa świadomość użytkowników końcowych itd.
Krzysztof Gołąb, kierownik działu automatyki i napędów z firmy Multiprojekt twierdzi, że sprzyjająca koniunktura to efekt ciągłego dążenia polskiego rynku automatyki przemysłowej do osiągnięcia poziomu postępu gospodarczego naszych zachodnich sąsiadów. Coraz więcej rodzimych firm decyduje się na wdrożenie w swoich zakładach produkcyjnych systemów sterowania i wizualizacji, dążąc do zwiększenia wydajności czy poprawy jakości produkcji. Nowe rozwiązania technologiczne znacznie ułatwiają pracę manualną, a jednocześnie nie powodują – wbrew obawom – likwidacji stanowisk pracy. – Ostatnie lata rozwoju naszej firmy pokazują wyraźny wzrost rocznego obrotu, znajdujący się na poziomie kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu procent – dodaje Krzysztof Gołąb.
Jak wynika z danych zebranych wśród sondowanych dostawców, minione półrocze można uznać za bardzo udane pod względem liczby sprzedanych sterowników PLC oraz kontrolerów PAC, w porównaniu z wcześniejszymi 6 miesiącami. 75% ankietowanych odnotowało wzrost sprzedaży, a reszta uważa, że pozostała ona bez zmian.
Jeśli chodzi o komputery przemysłowe, to w tym czasie ich sprzedaż nie uległa zmianie (59%) bądź wzrosła (41%).
Optymistyczna wizja przyszłości
Biorąc pod uwagę takie czynniki, jak: coraz większa automatyzacja wielu branż, intensywny rozwój technologii, dobre prognozy ekonomiczne czy doskonały stosunek ceny do jakości oferowanych sterowników programowalnych, ich sprzedaż w ciągu najbliższego roku – zdaniem 83% ankietowanych dostawców – z pewnością się zwiększy. Reszta respondentów nie patrzy aż z tak wielkim optymizmem w przyszłość i z większą ostrożnością zakłada, że pozostanie ona bez zmian. Ich zdaniem rynek jest już mocno nasycony, a ponadto decydenci uzależniają ewentualny zakup od dalszej poprawy sytuacji na rynku.
Kierunki rozwoju
Z uwagi na to, że wraz z upływem czasu kolejne generacje systemów sterowania zwiększają swą elastyczność, a na dodatek stają się coraz bardziej przystępne cenowo, cieszą się one obecnie ogromnym zainteresowaniem inwestorów, którzy mają świadomość konieczności automatyzacji swoich obiektów.
Niemal w każdym zakładzie, niekoniecznie dużym, znajdują się urządzenia sterujące procesami. Branża PLC w sposób zauważalny dąży do rozwoju pod względem komunikacji, sterowania wieloosiowego. Również wprowadzane są nanosterowniki, które mają zastąpić m.in. przekaźniki programowalne, czy też bardzo proste sterowanie oparte na mikrokontrolerach.
Coraz większa jest również możliwość rozbudowy systemów, będąca konsekwencją zwiększania liczby i różnorodności modułów we/wy (sygnałów cyfrowych i analogowych), pętli PID, rozmiaru pamięci, funkcji, przy zachowaniu odpowiedniej szybkości przetwarzania danych.
W ostatnim czasie można również zaobserwować wzrost popularności sterowników ze zintegrowanym panelem operatorskim oraz zwiększenie zainteresowania rozwojem rozwiązań komunikacyjnych, opartych na sieci GSM czy Profinet.
Jednym z ważniejszych trendów jest z pewnością technika komunikacji bezprzewodowej. Jak wynika z obserwacji Kamila Wachowicza z firmy Phoenix Contact, coraz częściej tradycyjne połączenia kablowe są niemożliwe do zrealizowania lub są zbyt kosztowne. Doskonałym przykładem są istniejące i pracujące fabryki. Położenie kolejnej instalacji wiązałoby się z przestojem wprodukcji, wyznaczaniem nowych tras kablowych, przestawianiem maszyn. W takich przypadkach doskonałym rozwiązaniem są sy-stemy bezprzewodowe: WLAN, Blue-tooth, Wireless-HART, Trusted Wireless. W zależności od potrzeb zasięg działania może wynosić od kilku metrów, do kilkunastu kilometrów.
Coraz większe możliwości kompaktowych sterowników sprawiają, że są one doskonałym rozwiązaniem zarówno w procesach przemysłowych, jak i w zastosowaniach z udziałem złożonych maszyn. Oczywiste jest, że mimo coraz większej funkcjonalności sterowników, kontrolerów i komputerów IPC ich rozwój nie jest aż tak dynamiczny jak w przypadku komputerów klasy PC. Dzieje się tak dlatego, że PLC, PAC oraz IPC powstają z myślą o zastosowaniu w przemyśle, którego głównym wymogiem jest niezawodność, będąca następstwem wielu czasochłonnych testów.
Raport powstał na podstawie danych z ankiety, na którą odpowiedzieli czytelnicy magazynu „Control Engineering Polska” w grudniu 2014 r. Oprócz tego przy tworzeniu raportu bazowano na informacjach pochodzących od dostawców PLC/PAC/IPC. Raport nie jest pełnym obrazem rynku.

Autor: Iwona Górka