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随着人口红利消失、劳动力成本上升,我国制造业的低成本优势正在逐步丧失。劳动力短缺、成本增加、产能过剩及全球经济的疲软制约了中国制造业的发展。据国家统计局公布的数据显示,2015年我国规模以上工业增加值比上年增长6.1%,我国工业增速已由过去10%以上的高速转向10%以下的中高速水平。面对种种压力,自动化、智能化已经成为了我国工业发展的必然趋势。

工业自动化涉及面广、产业链长,国内市场近万亿。据德国工业4.0工作组统计,2012年中国自动化市场规模已达8000亿元,以29%的占比位居全球第一。在自动化程度提升和存量市场改造的双重驱动下,2015年工业自动控制系统装置制造行业市场规模超过3500亿元。

整个工业自动化行业的产业链中,上游为原材料,主要包括电子元器件、电力电子器件和钣金结构件等。位居中游的则是智能控制系统,下游是应用行业,包括电力、冶金、电梯、机械等行业的应用。

智能控制系统位于整个产业链的中游,其又可被分为三个层次,即控制层、驱动层和执行层。控制层实现对任务的分析、处理和分配,如PLC、DCS等;驱动层将控制层的任务进行解码,变成能被电机、阀门等能够识别的信号,如变频器和伺服驱动器等;执行层则执行相应的任务,包括电机、阀门等。

控制层

随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展,PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC,而且实现了多处理器的多通道处理。如今,PLC技术已非常成熟,不仅控制功能增强,功耗和体积减小,成本下降,可靠性提高,编程和故障检测更为灵活方便。

目前世界上有200多家PLC生产厂家,400多品种的PLC产品,其中通用电气、西门子、欧姆龙、三菱、施耐德等国际型大厂商的产品占据了全球80%以上的PLC市场份额。国内PLC市场大部分由外国的产品所占领,但近年来随着我国使用PLC市场的不断扩大,像台达、华光、信捷等国内企业也逐渐发力。

PLC的未来发展趋势,一是向高速度、大容量方向发展,二是向超大型、超小型两个方向发展,三是PLC大力开发智能模块,加强联网通信能力,四是编程语言多样化。

驱动层

变频器和伺服驱动器都是交流电机的驱动器,工业应用中,速度控制和力矩控制的场合要求不是很高的一般用变频器,有严格位置控制要求的场合中只能用交流伺服驱动器来实现。此外,伺服的响应速度远远大于变频,有些对速度的精度和响应要求高的场合也有用交流伺服驱动器控制。

以往,国内变频器企业实力与规模参差不齐,进口产品占据了国内变频器市场的大部分份额。近年来,本土变频器品牌经过多年发展,逐步扩大了市场占有率,并从单纯的提供产品开始转变为为用户提供系统化的解决方案。目前,市场上的变频器正逐渐走向多元化,通用型、专用型产品的出现,满足了用户的多样需求,为攻占高端市场提供了基础。

交流伺服驱动器的发展趋势是通用化、智能化、网络化和模块化。通用型驱动器配置有大量的参数和丰富的菜单功能,便于用户在不改变硬件配置的条件下设置成各种不同的工作方式,适用于各种场合,可以驱动不同类型的电机;现代交流伺服驱动器都具备参数记忆、故障自诊断和分析功能,有的可以自动辨识电机的参数,自动测定编码器零位,有些则能自动进行振动抑止;随着国内对大规模分布式控制装置的需求上升,高档数控系统的开发成功,网络化数字伺服的开发已经成为当务之急。

执行层

伺服电机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类。目前,外资品牌占据了中国伺服电机市场近80%的市场份额,主要来自日本和欧美。其中,日系产品以约50%的市场份额居首,其著名品牌包括松下、三菱电机、安川、三洋、富士等,在中小型OEM市场上尤其具有垄断优势。受益于产业升级的影响,未来我国伺服行业将保持较快增长,国产替代空间很大。

然而,中国虽然市场巨大,但工控业整体技术发展相对滞后,自动化市场的本土化率不足40%,美、日、德等国外知名品牌公司相比国内生产厂商具有绝对优势。为了搭建高端、直接的工业控制与机器人行业技术交流平台,协助国内企业掌握核心技术,提高国内企业的市场竞争力,大比特将于 2016年11月25日 在上海举办第三届工业控制与机器人技术创新研讨会 。

届时,将邀请高端的驱动、控制、传感器、电机、功率等解决方案商、业界专家以及数据分析机构参与会议,围绕“工控数据采集系统设计方案”、“从控制到功率驱动技术分享”、 “工控电源技术解决方案”、“工厂自动化之微控制器解决方案”、“工控行业及机器人发展前景分析”等热门话题展开探讨,敬请关注。

#节目预告#在9月28日(周二)晚8点至8点30分播出的漳广综合广播《农友之声》节目中,来自漳州市动物疫病预防控制中心高级兽医师汤海平老师将为大家带来“秋季商品鹅主要疫病防控要点”专题讲座,敬请关注!同时,来自市农科所的研究员吴顺章老师将解答农友的热线与咨询问题。 节目热线:2920905 、2920906;听众朋友也可留言咨询。


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