2014中國工業現場總線市場研究報告
1定義
1.1產品定義
我們定義的工業現場總線系統,即以工廠內的測量和控制機器間的數字通訊為主的網絡系統,也稱現場網絡系統。它是將傳感器、各種操作終端和控制器間的通訊及控制器之間的通訊進行特化的網絡系統。
如圖1所示。
圖1產品定義
工廠自動化(OEM市場)
過程自動化(項目性市場)
1.2行業定義
本次調研的行業主要參照國家統計局和行業協會的定義。由于工業現場總線系統的應用帶有鮮明的行業特點,因此我們將市場劃分為最終用戶行業和OEM行業。
1.3時間定義
報告中所有數據基于自然年,即2013年1月1日—2013年12月31日。對于一些國外的供應商,財政年度和自然年不相符的,我們將數據調整為自然年的數據。同時在工業現場總線報告當中我們的數據包含訂單額。
2市場概述
2.1基本市場指標——整體市場
2013年受到投資放緩和國際需求下滑的影響,整個自動化市場遭遇寒冬,工業現場總線市場出現了負增長的情況。并且“四萬億”投資熱已經過去,未來幾年工業現場總線市場也將是處于一個平穩低增長率的的階段。
現場總線的設想和概念是上世紀70年代在歐洲開始形成的。從概念走向開發、制定標準、驗證,到形成系列產品和實際投入使用,幾乎用了20年的時間。現場總線技術被介紹到國內大約是在80年代中期,之后一直是對概念的理解和在制定國際標準過程中處于旁聽的地位,局限在業界的極小范圍內,沒有引起全行業足夠的重視。進入90年代后開始受到較多的關注,不過等到現場總線產品和系統引進到國內,在較大范圍內大規模的應用,到今天幾乎也用了20年的時間。
從目前情況來看,工業現場總線到工業以太網的轉變是一種趨勢。巨大的需求會帶來巨大的市場,工業自動化組件供應商越來越多的把以太網協議作為他們產品的標準規范,許多廠商也直接把以太網技術作為新產品的網絡連接手段。由于供應商的推動,機械制造商和終端客戶不得不將觀念從舊的工業現場總線技術轉變到以太網技術上來。
在報告當中,我們按照節點數計算整個市場規模。2013年工業現場總線的整體市場新增節點數較2012年略有下滑,下滑了3.67%。
如表3所示。
表3 2010-2015年中國工業現場總線市場新增節點數
2.2基本市場指標-市場份額
基于西門子產品在自動化領域內強大的營銷能力和龐大的市場規模,Profibus和Profinet在中國國內得到了廣泛的應用,尤其是在冶金、化工、汽車等項目型市場目前Rockwell和Omron等企業在OEM市場的業務開展情況良好,使得DeviceNet和EthernetIP在印刷機械、橡膠機械等領域得到了較多的應用三菱的CC-Link目前在中國國內的應用規模相對較小,同時受到中日關系緊張及推廣費用投入不足等因素影響,CC-Link新增節點數一直低于其他PI系和ODVA系的現場總線系統。
2.3基本項目市場指標-市場體系
中國的現場總線市場體系主要由現場總線標準機構(協會)構成,目前國內相關的機構主要有3家,其下屬分別有各自的協議家族及會員群體:
如圖2所示。
圖2
3市場趨勢、挑戰及問題
3.1產品和技術趨勢
現場總線控制系統是繼DCS之后的又一種新型工業控制系統,它的出現帶來了工業控制領域的一場深刻革命。現場總線代表一種突破意義的控制思想,改變了原有控制體系結構,使模擬與數字混合的DCS更新換代為全數字現場總線控制系統,真正做到危險分散、控制分散、集中監控和全數字化。
現場總線技術的發展應體現為兩個方面:一個是低速現場總線領域的繼續發展和完善;另一個是高速現場總線技術的發展。
3.2現場總線存在的不足
現場總線是一種正在發展中的技術,在許多方面還需改善。IEC61158規定了FF、Profibus、WorldFIP等8種現場總線標準,還有一些事實上的標準,如LonWorks和CAN總線等。現有8種現場總線為國際標準,它們采用的通信協議完全不同,因此要實現這些總線的兼容和互操作十分困難。許多標準的并存,將導致現場總線技術不易廣泛應用。
現場總線還存在著瓶頸問題,表現在:(1)總線切斷后,系統有可能產生不可預知的后果;(2)在本安防爆應用中,現有防爆規定限制總線長度和總線上所掛設備數量,同時也限制了現場總線節省線纜優點的發揮;(3)系統組態參數過于復雜,不易掌握,而其設定的好壞對系統性能影響很大。
3.3現場總線存在的價值
隨者微機的軟硬件技術和網絡通訊技術的飛速發展,工業自動化領域發生了革命性的技術進步。而PLC及工控機作為工業控制的設備基礎,通過技術的不斷革新,在工業控制中的地位日益加強,并且成為實現工業控制技術進步的主要工具。