过程控制领域竞争格局

过程控制领域竞争格局

过程控制领域竞争格局国外龙头企业在过程控制领域发展较早，在技术水平、品牌知名度、业务规模等方面相较于本土企业具备竞争优势，占据以大型复杂项目为代表的高端市场主要份额。我国过程控制领域企业众多，呈现业务多集中单一或具有类似特征下游应用行业，如集中在石油、化工等过程工业。经过多年的发展与技术积累，以中控技术等为代表的国内过程控制企业逐步进入各细分应用领域，逐步实现对于国外品牌的。过程装备与控制工程的发展趋势过程装备与控制工程在工业等不同领域中的地位表现越来越重要，国家加大了对人才的培养力度，在人才的培养中，对理论知识的掌握程度要求较高，技术人员对知识必须扎实、熟练的掌握。所谓控制工程，就是实现对设备或者仪器的高效率控制，逐步实现自动化与智能化，实现生产制造能力的不断提高。随着时代的发展，人们对智能化的依赖程度逐渐加大。只有对不同的产业进行高效的控制，才能实现设备的高效运转，同时，保证生产质量。不同国家、不同地区的企业可能管理理念有所不同，生产模式各异、技术水平参差不齐，但是都需要对现代化设备进行控制，很多公司已经成功应用了过程控制的设备和技术，不仅实现了结构的优化，而且提高了生产质量以及生产效率。在生产中，远程控制技术不断发展。智能化水平不断提高，在控制过程中，安全性以及稳定性也得到不断改善，企业获得了更大的经济效益。向智能化方向发展已经成为传统控制方式的发展趋势，智能化发展改变了传统的手工控制方式以及生产方式。采用远程控制方式将传统的控制方式和现代化的控制技术有机的融合起来，通过计算机、网络等现代化的媒体完成了操作需求，实现了生产任务。这种发展趋势，在提高产量的同时，保证了全过程的安全性。避免出现安全事故，消除一系列的安全隐患。为人们的安全和经济效益提供了保障。过程控制行业发展现状应用领域拓展和检测精度提高，检测设备需求旺盛：在工业自动化中，特别是连续生产过程的自动化中，检测系统是实现生产过程自动化必不可少的技术工具之一。自动检测系统通过对过程参数的准确检测，可以及时准确地反映工艺设备的运行工况，为操作人员提供必要的操作依据，为自动控制系统提供必要的信号，是过程控制中重要的前端系统。随着工业自动化的应用领域不断拓展和工业生产过程中对于检测精细度的要求不断提升，工业自动化产业对于检测设备的需求日益旺盛。2020年全球自动检测设备规模已达到68．7亿美元。未来在全球工业自动化不断发展的驱动下，市场规模仍将保持持续增长。从细分领域角度，项目投资方在线检测产品主要涉及自动检测设备中的射线检测设备、激光检测设备和微波检测设备。射线检测技术、激光检测技术和微波检测技术等作为无损检测技术，应用范围广泛。射线检测设备方面，工业检测设备利用射线特质，在不影响、不损害被检对象使用性能的前提下，检测物料的缺陷和不均匀性、判断其状态。检测手段的非破坏性、检测结果的连续性和数据的可视化特性，避免了取样试验以点带面的局限性、弥补了人工感官检查的不足，使检查结果更具真实性、科学性，被广泛应用到医疗CT检查、工业品成分检测和内部缺陷等。随着检测精度要求提升和下游应用场景的不断增加，射线检测需求将保持快速增长。激光检测设备方面，激光广泛应用于仪器与传感器领域、材料加工与光刻领域、通信与光存储领域、科研与医疗与美容领域、显示与打印领域。激光检测设备应用的是激光传感器，根据中金企信国际咨询统计数据，2020年全球激光传感器市场规模达到9．89亿美元。专家预计未来全球激光传感器市场规模将以9．61%的年复合增长率持续增长，2026年将达到17亿美元。微波检测设备方面，微波对非金属复合材料具有较好的穿透性，多用于检测塑料、陶瓷、玻璃、橡胶、木材以及各种复合材料等，如检测纸张/无纺布中的水分、胶接结构和蜂窝结构件中的分层、金属加工工件表面粗糙度、裂纹等，应用场景广泛，市场需求量较大。工业生产过程日趋复杂，工业控制系统前景广阔：工业控制系统包括监控控制和数据采集系统，以及分布式控制系统和使用可编程逻辑控制器控制本地化过程的小型控制系统，自动控制系统也属于工业控制系统范畴。随着生产技术水平的迅速提高与生产规模的持续扩大，工业领域对于自动控制系统的要求不断提升，对于工业自动控制系统的需求日益旺盛。根据中金企信国际咨询统计数据，2019年我国工业控制系统市场规模为105．6亿美元。2020年受新冠疫情影响，预计市场规模有所下降。未来随着工业自动化技术在我国各工业领域的普及和疫情恢复，我国工业控制市场规模将稳步提升，预计2027年我国工业控制系统市场规模将达到151．6亿美元。过程装备与控制工程的发展现状及社会作用为适应行业需求，过程装备与控制工程专业培养的学生需要有牢靠的装备机械研发、控制工程以及其它的基础理论知识。过程装备与控制工程专业旨在培养机械师，而不是工程师。只有一个具有对理论知识的应用、设计、开发、制造、创新等综合能力的机械师，才能在如今的过控行业里站稳脚跟。中国现阶段的支柱产业含有装备制造、石油化工、有色金属、汽车船舶制造和钢铁产业，而过程装备与控制工程在这些产业中发挥着重要作用无论对于仪器的研究，还是故障设备诊断和流体的技术控制都是极为重要的。同时，在21世纪的今天，新能源与动力开发是现代研究的一大重点，而过程装备与控制专业也早已渗入到航空、航天、原子能等领域，过程装备与控制工程专业的高素质人才便在其中发挥着重要作用。从专业的建立到发展，为国家各产业的建设提供了强劲的综合能力支持和开发潜力。随着我国平均科学技术的提高，过控专业技术研究活力高涨，在工、矿、企业等制造业的发展上起到了强劲的促进作用。总之，过程装备与控制工程是现代化工业发展的基点，是国家支柱产业的学科基础，是衡量一个国家工业、制造业发展的标志。工控系统主要包括PLC、DCS和SCADA三大类工业控制系统（ICS，Industrialcontrolsystem）是各式各样控制系统类型的总称，是由各种自动化控制组件以及对实时数据进行采集、监测的过程控制组件，共同构成的确保工业基础设施自动化运行、过程控制与监控的业务流程管控系统。工业软件分为嵌入式软件（工业通信、汽车电子等）、研发设计类（CAX、PLM等）、生产制造类（MES、DCS等）、信息管理类（ERP、CRM等）。而生产制造类软件主要包括：生产控制类（PLC/DCS/SCADA）和制造执行类（MES）。工业控制系统涵盖了多种类型的控制系统，包括数据采集与监控系统（SCADA）、分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）。在ISA-95企业管理系统与控制系统集成的五层系统中，PLC属于Level1，而DCS属于Level1和Level2，而SCADA则属于Level2。DCS与SCADA是一种控制系统，PLC只是一种控制装置。在工业自动化和控制系统的结构中，PLC作为重要的底层控制部件，通常应用在SCADA和DCS系统中，用于实现工业设备的具体操作与工艺控制，PLC控制系统重要的基础。DCS与SCADA侧重点不同。SCADA侧重于各子系统数据监测，SCADA主要用于控制点分散，比如天然气的长输管道、电力调度系统等等。DCS侧重于分散控制，也兼具了SCADA的功能。基本上，在一些生产企业会包含3种系统，SCADA作为生产管理级上位监控，DCS实现复杂控制，而PLC实现单机及简单控制。PLC：工控系统中的重要底层控制部件PLC（ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）是一种以微处理器为基础，集合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术的数字运算操作电子系统，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，将其存入PLC的用户程序存储器，运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。PLC于上世纪60年代末研制出应用于汽车制造业，PLC是从摸仿原继电器控制原理发展起来的，70年代的PLC只有开关量逻辑控制，所以被命名为可编程逻辑控制器。PLC具有适用范围广、可靠性高、编程简单、使用方便等特点。PLC主要由CPU结构、存储器、I/O单元、电源模块、外部设备接口等部分组成。大中型PLC主要用于项目型市场，小型PLC应用于OEM市场。国内大中型PLC主要应用于项目型市场，产品的安全性、可靠性、稳定性和网络通信能力要求比较高，如汽车、冶金、电力、化工、建材等；小型PLC主要应用于OEM市场，如纺织机械、包装机械、起重机械、食品机械等器械设备。中国PLC市场主要由外资品牌主导。欧美品牌主要以西门子、罗克韦尔、施耐德、GE为代表。西门子在中国市场占而有率44%，占据领先的市场地位，其大型、中型、小型PLC产品的可靠性、稳定性等性能较为良好，在大型、中型PLC市场中具有较强竞争优势，罗克韦尔排名第四，市占率为5%，但是其在大型PLC产品是绝对的龙头；日韩品牌主要以三菱、欧姆龙、LG为代表。主要依靠较高的性价比和渠道优势占据一定的市场份额，其中以三菱和欧姆龙为代表的日本PLC在小型控制系统等细分领域中应用较多；本土品牌市占率仅11%，主要以信捷电气、汇川技术、麦格米特、和利时为代表，市场规模相对较小，目前本土品牌主要以提供小型PLC产品为主。过程控制对于智能制造的重要性智能制造需要强大的工业自动化作为支撑。过程控制是工业自动化的重要分支，广泛应用于新能源电池、薄膜、造纸、无纺布及卫材、医药和食品等过程工业领域。随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，过程工业产品的质量和功能也向更高的层次发展，为满足优质、高产、低消耗等要求，过程控制已经成为现代过程工业不可或缺的重要组成部分。我国智能制造尚处于起步阶段，过程控制作为智能制造在过程工业领域实现的根基，其应用水平将直接影响未来智能制造在过程工业的发展。过程控制行业基本概念过程控制在工业领域是指以厚度、水分、成分、温度和压力等工艺参数作为被控变量的自动控制，是计算机及时地采集检测数据，经过算法得出最佳值迅速地对控制对象进行自动控制和自动调节，也被称为实时控制。过程控制是保持生产稳定、降低消耗及成本、提高生产质量的重要手段。SCADA：重点在于数据采集与监控处理SCADA:（SupervisoryControlAndDataAcquisition，监测控制和数据采集系统），是以计算机为基础的实时分布式系统，可对现场设备进行远程控制和监控，并为安全生产、调度、管理、优化和故障诊断提供依据。SCADA系统的设计用来收集现场信息，将这些信息传输到计算机系统，并且用图像或文本的形式显示这些信息。SCADA系统重点突出数据采集和监控处理。SCADA系统集成了数据采集系统、数据传输系统和HMI软件，以提供集中的监视和控制，以便进行过程的输入和输出。可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。SCADA系统主要由监控中心、通讯系统和数据采集系统三部分组成。上位机与下位机由通讯系统连接，上位机定位监控中心，主要负责监控，下位机主要由PLC、RTU、现场仪表、现场人机界面等组成，主要负责控制。2021年全球SCADA市场规模约90亿美元。根据ISA数据预测，2021年全球SCADA市场规模为92亿美元，预计到2026年将达到132亿美元，年复合年增长率7．6%增长。2020年中国SCADA市场规模约124亿。根据头豹研究院数据