工控智能化程度逐步提升

　　工业控制自动化是工业发展不可扭转的趋势，随着物联网技术、传感器技术的更新，工控智能化程度获得巨大的提升。

　　经济的飞速发展使国内人力成本不断上涨，企业生存压力加大，为降低生产成本，提高生产效率，工业控制的自动化发展已经成为一个不可扭转的趋势。据Research in China的《2013-2015全球和中国工业自动化行业报告》显示，在2013年上半年，中国拥有797家小型工业自动化企业，占据国内工业自动化企业总数的81.7%。基于工业自动化控制较好的发展前景，预计2015年工业自动控制系统装置制造行业市场规模将超过3500亿元。

　　虽然中国国内工业自动化企业在技术、品牌、产品范围等方面仍然落后于外国同行，但是，由于国内产业拥有某些优势，如成本、定价、分销、细分市场扩展，以及个性化服务等。目前，国内工业自动化控制市场正逐渐增长。去年上半年，中国工业自动化领域的总资产已经达到2120亿人民币，年增长率为14.9%。英飞凌科技(中国)有限公司工业功率控制事业部中国区负责人于代辉认为，从大环境来看，中国工业自动化市场的发展前景很光明，而低能耗的精细化制造业是未来的发展方向。

　　安森美半导体工业物联网细分市场总监SriJandhyala谈到，工业自动化市场很宽广，它可能涉及任何使用控制系统及自动处理系统的制造业，用于不同的生产周期，应用于很多不同的终端市场。Sri Jandhyala认为，如今中国很多不是同的制造业都在大量使用工业自动化，但是工业自动化市场本身仍处于发展的早期阶段，因此潜力和增长的空间巨大。

　　物联网、传感器提升自动化智能程度

　　随着更高多高精度传感器的面世以及能够在更远距离内更快地通信，工业控制市场有许多进步，例如生产线上的实时感测及回应措施、不正确放置感测及校正性回应等。如今，此前由于感测组件感测精度不准确而没有自动化的许多作业如今已实现自动化。Sri Jandhyala表示：“过渡到智能化、连接及回应型的世界是已然形成，工业自动化是这种普及的首批领域之一。”环境光传感器、运动传感器、光传感器、距离传感器、图像传感器及其它传感器是首要组件。其次就是连接功能，包括有线及无线连接。最后是传感器接收及通过连接方案传输的数据的控制及处理。

　　Sri Jandhyala透露，作为重要的供应商，安森美半导体提供宽广阵容的方案，用于网络、智能化及回应型系统等所有3个方面。他向记者介绍到：“安森美半导体近期在传感器领域收购了两家主要公司——AptinaImaging和TruesenseImaging，故在产品阵容中增加了丰富的传感器系列。”在连接方面，安森美半导体在有线通信领域也 已是一家强大的供应商，提供涵盖KNX、MBus、HART及其它协定的多种产品。“这强大的产品阵容并已扩充，我们有了支持ZigBee及6loWPAN协定的首批无线产品，配合多种不同的工业终端应用。”而在控制方面，安森美半导体则提供独立及嵌入式产品，用于传感器接口、数据处理及控制。过去，制造业已经完成了电气化进程、更多的采用集中控制系统。现在，由于在工业控制中运用了物联网技术及传感器，制造业开始向数字化转型。于代辉认为，中国工业自动化市场主要呈现三个趋势：智能化、可靠性的提高、以及节能减排以实现高效生产。于代辉表示，传感器性能的提高，使得控制系统对周遭环境的感知变得更加敏锐精确，从而确保了数据远距离传输的及时性和可靠性，帮助控制系统更好地发送指令。

　　物联网和相关的传感器技术为工业控制领域带来了根本的变化。Microsemi工业产品高级营销经理Jason Chiang认为，自动化环境的远程管理将会从穿行现场总线通信逐渐转向以太网和工业以太网协议，以利用无处不在的以太网网络和其较低的不输成本。以太网网络未来适用于自动化环境，允许它们处理由于转向IoT而带来的更多的网络流量，特别是在IoT中许多设备是联网的，包括M2M应用和IP安全摄像机。“此外，传感器将会通过低功耗无线网络来连接，通常使用自配置网状网络，而Zigbee和蓝牙智能等协议将会竞逐主导权。”

　　物联网以及传感器的加入，提高了生产工程方面的品质以及品质的稳定化，也使生产效率和可追溯性有所提高。ROHM方面表示，对工业自动化设备的智能化、网络化、小型化而言，最关键的是通信。拥有诸如无线LAN(Wi-Fi)、Bluetooth�、ZigBee�、Sub-GHz无线和EnOcean等各种无线通信技术，向世界提供各种有效利用通信规格特性的IC和模块产品。通过将ROHM和LAPI SSemi conductor的技术相互融合，达成从无线通信IC到模块化的一条龙开发、制造体系是ROHM的强项。尤其在无线通信IC方面，利用LAPISSemiconductor所擅长的低功耗RF-CMOS技术和高性能MODEM技术，从而实现了业界最高水准的低功耗电力和高性能的无线性能，同时还可以利用以SiC为首的世界领先的功率元器件来实现低损耗化。而在工业自动化方面，针对设备稳定工作不可或缺的绝缘部分，ROHM开发出了比以往产品更加“节能”，“高速”、“小型”的数字隔离器。针对电源部使用的DC/DC转换器，备有宽输入电压范围的高效率DC/DC转换器产品。并且备有通过内置MOSFET以及采用高频、同步整流方式，使电源部小型化的产品，有助于整机、生产线节省空间。而对于M2M和IoT等新兴市场，可以通过各种传感器和有效利用了LAPI SSemi conductor低功耗技术的通信IC，以及低功耗微控制器等来做出自己的贡献。

　　厂商各推方案满足技术、成本、安全性等要求

　　目前，工业自动化发展存在的挑战主要是如何促进产业升级。在国内，由于受到低成本产业竞争以及就业等方面的压力，工业自动化的发展受到限制，但从长远来看，中国的工业制造不会一直靠低成本低价格来取胜，势必需要依靠高质量的产品才能在国际上站稳脚跟，而实现自动化是通往高质量和高可靠性的必经之路，这就要求中国的传统企业在低成本和高质量之间寻求一个平衡点。于代辉认为，目前，工业自动化发展的瓶颈不是技术关，而是企业对于产品质量和生产的可靠性及生产成本的要求。“另一个瓶颈是工业 自动化要求一线技术人员具有较高的技术水平，来操作高精度机器，这也是我们尚缺的。”

　　而Jason Chiang则认为，部署工业自动化控制设备的主要挑战是达到高的系统可靠性、安全性和安保以及能效水平，并且保持网络的兼容性，同时最大限度地减小TCO。而Microsemi的Smart Fusion2器件专为满足高可用性、安全关键性和任务关键性系统的需求而设计的。Smart Fusion 2 SoCFPGA提供嵌入式M3微控制器子系统，具有完备支持的ARM生态系统和主流FPGA架构，涵盖广泛的器件密度范围。优化的马达控制IP模块和经过验证的参考设计等解决方案，可让从微控制器转向FPGA技术的客户重用某些遗留代码，同时，FPGA设计人员将能够充分利用FPGA架构和ARM�Cortex™M3子系统，创建高效架构，使得马达控制模块和通信模块同时驻留在单一器件中。

　　而Molex中国区域销售经理EngJuigoy则认为，用于工业自动化的互连产品必须具备在严苛腐蚀环境中使用的能力。他介绍到：“Molex在这方面提供的一个主要产品是Brad�Mini-Change�微型连接器，具有包括金镍镀层的先进特性，延长了产品的寿命周期。BradMini-Change连接器采用环氧涂层联结螺母，提供最低500小时耐蚀性。另外，防潮设计和密封结构提供了IP67保护等级，抗振特性则防止耦合器松动。”Eng Juigoy表示，今天业界面对的另一个主要难题是在单一系统和网络中的跨越协议通信，因为较低的成本和功能日益强大的处理器的面市，推动了工业PC的使用显着增加。Brad系列网络接口卡(NIC)提供了解决方案可实现各种计算机总线格式之间的互用性。

　　而安全性也是不能忽略的问题之一，工业自动化的安全性也日益受到业界的重视。EngJuigoy透露，在这方面，Molex提供了BradCIP™安全堆栈，这套工具套件是以预先测试的模块化“C”代码形式提供。这款软件可让智能工业产品的制造商实施必需的安全应用层，可让产品符合ODVA的CIP安全规范(2.1版本)。除了先前支持的DeviceNet应用，CIP安全协议最新增添了EtherNet/IP支持，CIP安全堆栈获TUV认证用于SIL3应用，已经进行了ODVA一致性测试。

　　尽管全球工业制造业增长疲软，中国自动化控制市场仍然保持较快的增长。IMSResearch最新的研究报告指出：包括可编程控制器、机器视觉、人机界面、伺服和步进驱动器、中低压马达驱动器和工业计算机在内的中国自动化控制系统市场规模在2013年达到1311亿元人民币，整个中国自动化控制系统市场的年复合增长率在12%左右，预计2015年工业自动控制系统装置制造行业市场规模将超过3500亿元。智能化、网络化以及集成化将是其未来的发展趋势，而成本、安全性和能效的要求也将越来越高。

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