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1910年：西门子创建西门子中国电气工程公司，总部位于柏林，分支机构设在上海。在接下来的四年中，西门子将业务扩展到北京、广州、武汉、哈尔滨、香港、青岛和天津。1914年，公司更名为西门子中国公司（上海）。西门子的在华业务，尤其是电力领域的业务，在20世纪初发展迅速。西门子扩建了北京近郊的石景山发电厂。
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PLC编程应满足哪些要求
1、所编的程序要合乎所使用的PLC的有关的规定
主要是对指令要准确地理解，正确地使用。各种PLC指令多有类似之处，但还有些差异。对于有PLC使用经验的人，当选用另一种不太熟悉的型号进行编程设计时，一定要对新型号PLC的指令重新理解一遍，否则容易出错。
2、要使所编的程序尽可能简洁
简短的程序可以节省内存，简化调试，而且还可节省执行指令的时间，提高对输入的响应速度。要使所编的程序简短，就要注意编程方法，用好指令，用巧指令，还要能优化结构。要实现某种功能，一般而言，在达到的目的相同时，用功能强的指令比用功能单一的指令，程序步数可能会少些。
3、要使所编的程序尽可能清晰
这样既便于程序的调试、修改或补充，也便于别人了解和读懂程序。要想使程序清晰，就要注意程序的层次，讲究模块化、标准化。特别是在编制复杂的程序时，更要注意程序的层次，可积累自己的与吸收别人的经验，整理出一些标准的具有典型功能的程序，并尽可能使程序单元化，像计算机中的常用的一些子程序一样，移来移去都能用，这样，设计起来简单，别人也易了解。
4、要使所编的程序合乎PLC的性能指标及工作要求
所编程序的指令条数要少于所选用的PLC内存的容量，即程序在PLC中能放得下，所用的输入、输出点数要在所选用PLC的I/O点数范围之内，PLC的扫描时间要少于所选用PLC的程序运行监测时间。PLC的扫描时间不仅包括运行用户程序所需的时间，而且还包括运行系统程序，（如I/O处理、自监测）所需的时间。
5、所编程序能够循环运行
PLC的工作特点是循环反复、不间断地运行同一程序。运行从初始化后的状态开始，待控制对象完成了工作循环，则又返回初始化状态。只有这样才能使控制对象在新的工作周期中也得到相同的控制。
可编程控制器梯形图设计规则
1．触点的安排
梯形图的触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。
2．串、并联的处理
在有几个串联回路相并联时，应将触点**多的那个串联回路放在梯形图**上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点**多的并联回路放在梯形图的**左面。
3．线圈的安排
不能将触点画在线圈右边，只能在触点的右边接线圈。
4．不准双线圈输出
如果在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次，则称为双线圈输出。这时前面的输出无效，只有**后一次才有效，所以不应出现双线圈输出。
5．重新编排电路
如果电路结构比较复杂，可重复使用一些触点画出它的等效电路，然后再进行编程就比较容易。
6．编程顺序
对复杂的程序可先将程序分成几个简单的程序段，每一段从**左边触点开始，由上之下向右进行编程，再把程序逐段连接起来。
1．控制要求
XCXDXEXF用PLC-01的常开开关表示，当XCXDXEXF取值不是（0001，0010，0011，0100，0101）时，L1闪亮表示出错，按停止按扭无效。必须取XCXDXEXF为（0001，0010，0011，0100，0101）后，再按停止按扭，复位一下，再按起动按钮，则L2亮表示可以进邮件，同时M5亮，S1产生1s的脉冲闪亮。在这基础上当XCXDXEXF取值0001时，表示邮编**个数字为1，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经五个脉冲后M1亮2s，表示开头为1的邮编进北京的邮箱，同时M5,L2,S1灭2s。当XCXDXEXF取值0010时，表示邮编**个数字为2，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经十个脉冲后M2亮2s，表示开头为2的邮编进上海的邮箱，同时M5,L2,S1灭2s。当XCXDXEXF取值0011时，表示邮编**个数字为3，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经十五个脉冲后M3亮2s，表示开头为3的邮编进天津的邮箱，同时M5,L2,S1灭2s。当XCXDXEXF取值0100时，表示邮编**个数字为4，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经二十个脉冲后M4亮2s，表示开头为4的邮编进武汉的邮箱，同时M5,L2,S1灭2s。当XCXDXEXF取值0101时，表示邮编**个数字为5，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经二十五个脉冲后，M5,L2,S1灭2s，表示开头为5的邮编进广州的邮箱。当开头为1的邮编检测到了，但M1还没亮时，转变XCXDXEXF的值，发生错误L1闪亮，情况就跟开头说的一样了，以此类推当其他号码检测到了，但还没投进箱子时，转变号码就发生错误。当邮编投进邮箱后再按S2表示检测到邮件工作。
图1 邮件分拣控制示意图
PLC控制系统现场调试步骤（以西门子S7为例）
一、信号模拟
二、寻找/替换与换线
三、 变量监控与修改
四、 输出/输入强制
西门子PLC S7-200的SIMATIC指令集简表
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布 尔 指 令 |
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LD N LDI N LDN N LDNI N |
装载(开始的常开触点) 立即装载 取反后装载(开始的常闭触点) 取反后立即装载 |
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A N AI N AN N ANI N |
与(串联的常开触点) 立即与 取反后与(串联的常开触点) 取反后立即与 |
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O N OI N ON N ONI N |
或(并联的常开触点) 立即或 取反后或(并联的常开触点) 取反后立即与 |
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LDBx N1，N2 |
装载字节比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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ABx N1，N2 |
与字节比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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OBx N1，N2 |
或字节比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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LDWx N1，N2 |
装载字比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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AWx N1，N2 |
与字节比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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OWx N1，N2 |
或字比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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LDDx N1，N2 |
装载双字比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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ADx N1，N2 |
与双字比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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ODx N1，N2 |
或双字比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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LDRx N1，N2 |
装载实数比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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ARx N1，N2 |
与实数比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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ORx N1，N2 |
或实数比较结果N1(x：＜，＜＝，＝，＞＝，＞，＜＞＝)N2 |
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NOT |
栈顶值取反 |
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EU ED |
上升沿检测 下降沿检测 |
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= N =I N |
赋值（线圈） 立即赋值 |
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S S_BIT，N R S_BIT，N SI S_BIT，N RI S_BIT，N |
置位一个区域 复位一个区域 立即置位一个区域 立即复位一个区域 |
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传送、移位、循环和填充指令 |
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MOVB IN，OUT MOVW IN，OUT MOVD IN，OUT MOVR IN，OUT BIR IN，OUT BIW IN，OUT |
字节传送 字传送 双字传送 实数传送 立即读取物理输入字节 立即写物理输出字节 |
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BMB IN，OUT，N BMW IN，OUT，N BMD IN，OUT，N |
字节块传送 字块传送 双字块传送 |
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SWAP IN |
交换字节 |
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SHRB DATA，S_BIT，N |
移位寄存器 |
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SRB OUT，N SRW OUT，N SRD OUT，N |
字节右移N位 字右移N位 双字右移N位 |
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SLB OUT，N SLW OUT，N SLD OUT，N |
字节左移N位 字左移N位 双字左移N位 |
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RRB OUT，N RRW OUT，N RRD OUT，N |
字节右移N位 字右移N位 双字右移N位 |
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RLB OUT，N RLW OUT，N RLD OUT，N |
字节左移N位 字左移N位 双字左移N位 |
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FILL IN，OUT，N |
用指定的元素填充存储器空间 |
热继电器 ——常用的主令电器
热继电器是利用电流的热效应原理实现电机的过载保护的。
电动机在工作时，当负载过大、电压过低或发生一相断路故障时，电动机的电流都要增大，其值往往超过额定电流。如果超过不多，电路中熔断器的熔体不会熔断，但时间长了会影响电动机的寿命，甚至烧毁电动机，因此需要有过载保护。热继电器用于电动机的过载保护，它是利用电流热效应使双金属片受热后弯曲，通过联动机构使触点动作的自动电器。图1-23是热继电器的结构及图形符号。
它由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机构组成。发热元件是一段阻值不大的电阻丝，串接在被保护电动机的主电路中。双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。图中所示的双金属片，下层一片的热膨胀系数大，上层的小。当电动机过载时，通过发热元件的电流超过整定电流，双金属片受热向上弯曲脱离扣板，使常闭触点断开。由于常闭触点是接在电动机的控制电路中的，它的断开会使得与其相接的接触器线圈断电，从而接触器主触点断开，电动机的主电路断电，实现了过载保护。
热继电器动作后，双金属片经过一段时间冷却，按下复位按钮即可复位。
热继电器的主要技术数据是整定电流。整定电流是指长期通过发热元件而不致使热继电器动作的**电流。当发热元件中通过的电流超过整定电流值的20％时，热继电器应在20分钟内动作。热继电器的整定电流大小可通过整定电流旋钮来改变。选用和整定热继电器时一定要使整定电流值与电动机的额定电流一致。
由于热继电器是受热而动作的，热惯性较大，因而即使通过发热元件的电流短时间内超过整定电流几倍，热继电器也不会立即动作。只有这样，在电动机起动时热继电器才不会因起动电流大而动作，否则电动机将无法起动。反之，如果电流超过整定电流不多，但时间一长也会动作。由此可见，热继电器与熔断器的作用是不同的，热继电器只能作过载保护而不能作短路保护，而熔断器则只能作短路保护而不能作过载保护。在一个较完善的控制电路中，特别是容量较大的电动机中，这两种保护都应具备。
PLC系统中干扰的主要来源及途径
（1）强电干扰：PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化， 如刀开关的使用均会产生电网内部的扰动。
刀开关也就是我们通常所说的闸刀开关，是一种接通和分断交直流电路或作隔离开关用的手动开关装置。操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。
（2）柜内干扰：控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
来自信号线引入的干扰：与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。
此干扰主要有两种途径：一是通过变送器
变送器是将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视；
二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I／O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。
（3）来自接地系统混乱时的干扰：接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。
（4）来自PLC系统内部的干扰：主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路
逻辑电路是包含逻辑关系的数字电路， 以二进制为原理、实现数字离散信号的传递，逻辑运算和操作的电路。**基本的逻辑电路是常见的门电路，而**简单的门电路为与电路、或电路和非电路。相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
（5）变频器干扰：一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。
西门子S7 PLC自由通信口模式的应用（打印机和条形码阅读程序）
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西门子S7 PLC的自由通信口模式(Freeport Mode)的通信协议可自由定义，通信所需要的信息存放在特殊存储字节SMB30中，用户须作如下说明: 奇偶校验 每个字符的位数 波特率 自由通信口模式可以接收和发送数据。本例用一个仿真的打印机程序来描述数据发送，再用一个条形码阅读程序来说明数据接收。 例图
打印机程序框图
打印机程序和注解 此程序描述向打印机发送数据。为了简化此例，窗口下的终端程序可代替打印机作为接收器边接。打印泪L或终端的组态特性为9600波特，无奇偶校验，每字符8位。 本程序长度为13个字 //正确设置自山通信日模式对此应用很重要。 //所需信息装载在特殊存储字节SMB30中。 //这些输入数据可从操作手册中查询。 //发送命令XM丁包含了发送信息缓冲区的起始地址，该地址单元中只包含了发送信息的长度(以字节为单位)。
条形码阅读器程序框图
条形码阅读器程序和注解 该程序描述数据接收，条形码阅读器通过接日把读到的数据用自山通信日模式发给SIMATIC S7-200。为简化此例，窗口下的终端程序可代替条形码阅读器作为发送器连接。 本程序长度为15个字。
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PLC的发展趋势
1．向高速度、大容量方向发展
为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前，有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。
在存储容量方面，有的PLC**高可达几十兆字节。为了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。
2．向超大型、超小型两个方向发展
当前中小型PLC比较多，为了适应市场的多种需要，今后PLC要向多品种方向发展，特别是向超大型和超小型两个方向发展。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC，其使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器，功能强。
小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型微型PLC，**小配置的I/O点数为8～16点，以适应单机及小型自动控制的需要，如三菱公司α系列PLC。
3．PLC大力开发智能模块，加强联网通信能力
为满足各种自动化控制系统的要求，近年来不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功能，又使用灵活方便，扩大了PLC应用范围。
加强PLC联网通信的能力，是PLC技术进步的潮流。PLC的联网通信有两类：一类是PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段；另一类是PLC与计算机之间的联网通信，一般PLC都有专用通信模块与计算机通信。为了加强联网通信能力，PLC生产厂家之间也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统，PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的重要组成部分。
4．增强外部故障的检测与处理能力
根据统计资料表明：在PLC控制系统的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，输入设备占45%，输出设备占30%，线路占5%。前二项共20%故障属于PLC的内部故障，它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理；而其余80%的故障属于PLC的外部故障。因此，PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，进一步提高系统的可靠性。
5．编程语言多样化
在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言（BASIC、C语言等）等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。
S7-200PLC移位寄存器梯形图编程应用举例
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SIEMENS公司的PLC网络的结构原理和特点介绍
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西门子PLC的网络是适合不同的控制需要制定的，也为各个网络层次之间提供了互连模块或装置，利用它们可以设计出满足各种应用需求的控制管理网络。西门子S7系列PLC网络采用3级总线复合型结构，**一级为远程I/O链路，负责与现场设备通信，在远程I/O链路中配置周期I/O通信机制。中间一级为Profibus现场总线或主从式多点链路。前者是一种新型现场总线，可承担现场、控制、监控三级的通信，采用令牌方式与主从轮询相结合的存取控制方式；后者为一种主从式总线，采月主从轮询式通信。**高一层为工业以太网，它负责传送生产管理信息。在工业以太网通信协议的下层中配置以802.3为核心的以太网协议，在上层向用户提供TF接口，实现AP协议与MMS协议。
图1 SIEMENS公司的PLC网络 |
用户如何面对PLC销售市场上存在的低价现象
说到价格和服务的话题不得不谈谈PLC的销售市场，PLC的市场多以代理商和分销商加上系统集成商的模式在中国推行，而且也是很成功的一种市场模式，比如西门子和三菱为代表的两家。代理商以低折扣价模式行销全国，而分销商则是从代理商处拿货捆绑区域关系客户进行分销，而系统集成商也是从代理商处拿货进行系统集成。而产品的服务是以核心代理商技术为主，产品厂商为辅，这里的技术服务包括选型、方案、技术支持和技术服务。其实这是一个不错的市场链。但因为这两个品牌的PLC产品市场需求巨大，所以在风起云涌的市场上一时间冒出来很多超低价西门子和三菱的产品。一般核心代理商的价格折扣都差不多，所以销售价格很透明，差别基本上就是几十元，但是这些低价厂商往往会比核心代理商价格低出百元以上，这就让很多系统集成商、分销商以及客户如获至宝，而那些以技术增值服务为核心的代理商就会感觉很痛苦。这些超低价经销商，其实大致分为以下三种：
一是OEM大客户。
这些经销商是从那些国内大量使用OEM PLC的企业，以项目方式进货，价格非常低，但是这种经销商有一个明显特点就是产品型号不全，因为国内OEM客户并不要西门子全套产品。所以客户判断这样的经销商只要多询问一些不常用的卡件或者CPU类型，看一看价格就能清楚了。
二是海外水货客户。
这些经销商利用国外的一些非正规渠道和资源，从国外直接进货并私下运入国内。这些经销商的价格也是比较低的，所以客户判断这样的经销商的时候只要问一下货期就可以发现供货时间比较长，并且不能大量进货。
三是盗版客户。
这些经销商比较黑心，因为现在市面上充斥了很多兼容西门子和三菱plc的国内PLC产品，这些经销商就从国内兼容PLC厂商进货，并私下涂改logo和印刷，然后出售给客户。所以客户判断这样的经销商只要让西门子查一下订货号，就可以辨别真伪。如果觉得这个方法比较麻烦，也可以直接询问400 CPU和高端触摸屏的价格就可以判断出来，比如这家IO或者连接器等辅件很便宜，但是400 CPU和正规代理商的价格一样甚至高出，对外宣称IO卡和辅件是库存所以便宜，这样基本上是假货。
这三种经销商以低价冲击市场，可以说正在慢慢地扰乱一个正规的市场。因为系统集成商和分销商为了追求利润**化，对低价产品肯定是趋之若鹜，但是在这里要提醒大家，以上三种经销商带来的产品会存在以下两种隐患：
一是质保期，由于西门子提供的**质保期是出厂18个月，也就是说产品从出库开始算起，就开始计算质保期，上述前两种经销商由于供货期、运输周期以及压货周期来计算，到客户手里质保期基本上已经快到期了，一旦客户在现场使用当中出现任何问题，将没有厂家此负责，有偿维修但价格很贵。**后一种经销商就更别提了，一旦查出来是仿冒的卡件，不但没有质保期还要面临被诉讼的可能性！种种迹像表明，外企品牌开始打击仿制品和维护自己的版权了。
二是技术支持，上述那些低价经销商基本上都是商务运作，也就是说他们有可能根本不懂这些产品，对于客户他们要求你需要提供订货号，比如西门子的就是6ES7……等等，这些经销商只会把PLC当做“白菜”来卖，对于选型、方案、配置都是不了解的，另外他们也不会提供任何技术支持和技术服务，很多集成商和分销商都是从这些经销商处采购产品，找核心代理商做配置和方案，但是一旦出了任何技术问题或者需要现场解决的问题的时候，因为你并没有从核心代理商处采购，所以他们不会提供技术支持，所以很多走这种低价经销商渠道的分销商和集成商也会有这样的苦楚。
这就是打价格战商家和打技术战商家的共同争锋市场的一个现状，面对这样的市场局面，作为客户又该如何进退呢？我觉得作为客户不要把利润只放在产品价格上，因该把利润放在技术创新或者设备的增值含量中，这也才是企业运行发展之根本。作为客户一味追求低价带来的是什么呢？没有技术质量保证的产品，没有优良服务的售后，可想而知商家连利润都压缩得快没有了，哪有利润空间给你作技术支持和服务呢？这也是国内企业和国外企业的分别，国外企业一般在追求如何创新上追求利润，而国内企业不少在想如何能在众多设备中仿造功能和降低价格。一个优秀自控厂商的发展之道是以实现企业与供应商的双赢来发展，从代理商处拿到好的产品，从技术上帮助解决和突破应用难题，然后提升产品和项目的品质、价格，确保自己的市场地位和利润。所以PLC市场上低价格和技术保障您会怎么选择呢？
