2014中國工業(yè)現(xiàn)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(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng),即以工廠內的測量和控制機器間的數(shù)字通訊為主的網(wǎng)絡系統(tǒng),也稱現(xiàn)場網(wǎng)絡系統(tǒng)。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(wǎng)絡系統(tǒng)。
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(yè)定義
本次調研的行業(yè)主要參照國家統(tǒng)計局和行業(yè)協(xié)會的定義。由于工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)的應用帶有鮮明的行業(yè)特點,因此我們將市場劃分為最終用戶行業(yè)和OEM行業(yè)。
1.3時間定義
報告中所有數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)調整為自然年的數(shù)據(jù)。同時在工業(yè)現(xiàn)場總線報告當中我們的數(shù)據(jù)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(yè)現(xiàn)場總線市場出現(xiàn)了負增長的情況。并且“四萬億”投資熱已經(jīng)過去,未來幾年工業(yè)現(xiàn)場總線市場也將是處于一個平穩(wěn)低增長率的的階段。
現(xiàn)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(fā)、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?,F(xiàn)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(yè)界的極小范圍內,沒有引起全行業(yè)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(xiàn)場總線產品和系統(tǒng)引進到國內,在較大范圍內大規(guī)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(yè)現(xiàn)場總線到工業(yè)以太網(wǎng)的轉變是一種趨勢。巨大的需求會帶來巨大的市場,工業(yè)自動化組件供應商越來越多的把以太網(wǎng)協(xié)議作為他們產品的標準規(guī)范,許多廠商也直接把以太網(wǎng)技術作為新產品的網(wǎng)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(yè)現(xiàn)場總線技術轉變到以太網(wǎng)技術上來。
在報告當中,我們按照節(jié)點數(shù)計算整個市場規(guī)模。2013年工業(yè)現(xiàn)場總線的整體市場新增節(jié)點數(shù)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(yè)現(xiàn)場總線市場新增節(jié)點數(shù)
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(guī)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(yè)在OEM市場的業(yè)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(guī)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(jié)點數(shù)一直低于其他PI系和ODVA系的現(xiàn)場總線系統(tǒng)。
2.3基本項目市場指標-市場體系
中國的現(xiàn)場總線市場體系主要由現(xiàn)場總線標準機構(協(xié)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(xié)議家族及會員群體:
如圖2所示。
圖2
3市場趨勢、挑戰(zhàn)及問題
3.1產品和技術趨勢
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是繼DCS之后的又一種新型工業(yè)控制系統(tǒng),它的出現(xiàn)帶來了工業(yè)控制領域的一場深刻革命?,F(xiàn)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(shù)字混合的DCS更新?lián)Q代為全數(shù)字現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),真正做到危險分散、控制分散、集中監(jiān)控和全數(shù)字化。
現(xiàn)場總線技術的發(fā)展應體現(xiàn)為兩個方面:一個是低速現(xiàn)場總線領域的繼續(xù)發(fā)展和完善;另一個是高速現(xiàn)場總線技術的發(fā)展。
3.2現(xiàn)場總線存在的不足
現(xiàn)場總線是一種正在發(fā)展中的技術,在許多方面還需改善。IEC61158規(guī)定了FF、Profibus、WorldFIP等8種現(xiàn)場總線標準,還有一些事實上的標準,如LonWorks和CAN總線等。現(xiàn)有8種現(xiàn)場總線為國際標準,它們采用的通信協(xié)議完全不同,因此要實現(xiàn)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(xiàn)場總線技術不易廣泛應用。
現(xiàn)場總線還存在著瓶頸問題,表現(xiàn)在:(1)總線切斷后,系統(tǒng)有可能產生不可預知的后果;(2)在本安防爆應用中,現(xiàn)有防爆規(guī)定限制總線長度和總線上所掛設備數(shù)量,同時也限制了現(xiàn)場總線節(jié)省線纜優(yōu)點的發(fā)揮;(3)系統(tǒng)組態(tài)參數(shù)過于復雜,不易掌握,而其設定的好壞對系統(tǒng)性能影響很大。
3.3現(xiàn)場總線存在的價值
隨者微機的軟硬件技術和網(wǎng)絡通訊技術的飛速發(fā)展,工業(yè)自動化領域發(fā)生了革命性的技術進步。而PLC及工控機作為工業(yè)控制的設備基礎,通過技術的不斷革新,在工業(yè)控制中的地位日益加強,并且成為實現(xiàn)工業(yè)控制技術進步的主要工具。