在钢铁生产的全流程中,当温度高达1500℃的铁水在高炉中完成冶炼,当钢板在轧制过程中实现毫米级精度的成型控制,一套高可靠性、高稳定性的控制管理系统始终扮演着“工业大脑”与“神经中枢”的关键角色。随着“双碳”目标的深入推进以及智能制造理念在工业领域的全面渗透,我国冶金行业正逐步摆脱过去依赖规模扩张的发展模式,转向以绿色低碳、高效智能为核心的高水平质量的发展路径。在这一过程中,可编程逻辑控制器(PLC)作为贯穿钢铁生产全流程的核心控制装备,不仅成为提升生产效率、突破产能瓶颈的关键工具,更在保障产业链安全与自主可控方面发挥着日益重要的作用。行业观察显示,以中控技术为代表的国内企业,凭借其强大的自研能力和积累30+年的自动化控制经验,正逐步在冶金控制领域打开国产化替代的新局面。
冶金行业作为我国工业体系的重要支柱,目前拥有相关企业约13000家,2023年粗钢产量达到10亿吨,钢管、碳钢板材、不锈钢等基本的产品在全球市场占了重要份额。其中,宝武、河钢、鞍钢等13家千万吨级以上的大型钢铁企业,产能合计约占全行业的25%,成为推动智能化改造和控制管理系统升级的主力。
从设备存量来看,以每千万吨钢产能配套约1000套控制管理系统估算,全国冶金行业现有控制管理系统存量超过10万套。若以15年为设备更新周期,仅年度改造需求就接近7000套,市场空间可观。
从产品结构看,PLC已成为冶金自动化中应用最广泛的控制器类别。据第三方统计,冶金行业大型PLC存量规模约为3.5亿元,中型PLC约为2.5亿元,小型PLC约为0.2亿元,呈现出明显的“金字塔”型需求分布。
在“双碳”目标与欧盟碳边境调节机制等政策压力下,冶金企业亟需实现对能耗与碳排放的精细化管控;同时,5G专网、数字孪生等新型技术的落地,也对PLC的控制精度、响应速度及系统开放性提出更加高的要求。从高炉炼铁、转炉炼钢到热连轧、冷轧成品,PLC已深入钢铁生产的全流程环节,成为支撑高效、低碳、人机一体化智能系统的基石。
市场数据表明,2024年中国钢板定宽PLC控制管理系统市场规模同比增长28%,超过75%的中大型钢铁企业已启动PLC升级项目,其中热连轧、冷轧等关键产线%以上。在高温、高电磁干扰等严苛工况下,PLC的可靠性必然的联系到生产效率、产品质量与生产安全,已成为衡量企业核心竞争力的关键指标之一。
长期以来,我国冶金行业大型PLC市场被西门子、施耐德等国际大品牌主导,国产厂商市场占有率不足10%,存在很明显的技术依赖与供应链风险。近年来,随国家持续推进“两化融合”与智能制造战略,鼓励关键工业基础软硬件的自主可控,国产PLC迎来重要发展窗口。
冶金行业作为关乎国家工业安全的关键领域,PLC国产化进程正逐步加快。尽管整体国产化率仍处于较低水平,但在政策支持与行业共识的双重推动下,国内企业已从技术“跟跑”逐步转向“并跑”,部分产品在性能与服务方面形成差异化优势。
以中控技术为例,该公司在流程工业领域积累超过30年经验,已服务宝武、鞍钢、首钢、包钢、河钢等多家头部钢铁企业,产品覆盖从公辅系统、铁前工序到炼钢、轧钢等关键环节,逐步实现从“可用”到“好用、耐用”的转变。在降低硬件成本的同时,国产PLC厂商通常可提供更快速的现场响应、更灵活的定制能力与更全面的本地化服务,有效缓解用户在设备维护、技术上的支持和系统扩展方面的痛点。
为应对冶金行业不同规模、不同层级控制场景的需求,国内PLC厂商逐步构建覆盖全流程的产品体系。以中控技术为例,其G系列与M系列PLC分别面向中大型与中小型控制场景,形成性能互补、软硬件协同的解决方案。
·G系列:主打冗余高可靠及灵活部署,适用于辅料输送、水质处理、除尘等铁前场景。该产品支持全冗余配置,尤其在网络可靠性方面下了很大的功夫,这在钢铁厂网络复杂、联动设备多、可靠性要求高的场景下非常合适。在某地方钢厂的水处理系统中,实现了水泵自动控制与水质实时监测,助力水耗降低12%,设备故障率下降40%。
·M系列:面向高复杂度、高实时性控制需求,适用于炼钢、轧钢等核心工序,具备强大的运算能力与通信功能,支持多任务并行处理,满足现代冶金系统对控制精度与可靠性的高阶要求。
从温度控制、厚度校准到能耗监测与碳追溯,以中控技术为代表的国内PLC企业,正凭借全自主研发、全场景适配与全生命周期服务的能力,逐步提升在冶金控制市场的影响力,为行业实现安全、可控、高效的智能化转型提供重要支撑。
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