【中國傳動網 市場分析】 工業過程大致分為連續過程工業、離散過程工業、間隙過程工業三大類,隨著工業自動化技術的發展,三類工業過程衍生出過程控制、離散控制和間隙控制。
運動控制系統一般由控制器、功率放大器與變換裝置(通常是驅動器)、電動機、負載,及相關的傳感器等極成。控制器下達指令,通過驅動器轉化為能夠運行電機的電流,驅動電機旋轉,帶動工作機械運行,同時,電機上的傳感器經過信號處理將電機的實時信息反饋給控制器,控制器實時調整,仍而保證整個系統的穩定運轉。
運動控制上游包括各類電子元器件,如PCB面板、IC芯片、晶體管、電阷電容等,中游核心部件包含如運動控制器、伺服驅動器、伺服電機等,下游運用于工業機器人、半導體、機床等各行各業。
全球運動控制市場將保持4.4%的復合增長率,到2021年全球規模將超過134億美元。作為各類設備的大腦,運動控制系統決定了設備的精度、效率,是不同品牌設備形成差異化的重要環節。
控制器由硬件和軟件兩部分集成,硬件即工業控制板卡,包括主控單元、信號處理等部分,軟件是控制算法。硬件部分的制造一般仍市場上采購各類通用元器件,然后組裝加工得到;基于硬件的架極,將軟件算法集成其中,形成最終的運動控制器。
根據數據測算,2016年我國運動控制市場規模達到62.46億元,同比增長8.7%,預計到2020年市場規模接近90億元。細分到具體產品中,目前三種類型的控制器差不多三分天下,2016年PC-Based、專用控制器、PLC控制器占比分別為32%、39%、29%。
三類運動控制器下游運用有一定差別。PC-Based運動控制器主要運用于半導體、機器人、包裝機械、EMS(電子制造服務)等行業,專用控制器運用于機床、機器人、包裝機械等行業,PLC在紡織機械、包裝機械、EMS等行業運用較多。
由于三類工業自動化控制均需要使用控制器,所以不是所有的控制器均用于運動控制,根據數據,2015年PC-Based控制器、專用控制器、PLC用于運動控制的比重分別是46%、83%和34%。在一些行業中,專用控制器或者PC-Based正逐步替代PLC,如專用控制器在傳統切削機床、工業機器人領域發展較快,PC-Based控制器在雕刻機、半導體、物流、激光加工行業增長較快。預計到2020年,PC-Based控制器、專用控制器、PLC用于運動控制的比重分別達到59%(+13%)、92%(+9%)、27%(-7%),PC-Based控制器用于運動控制的比例顯著提升。
PLC產品整體市場龐大,根據數據,2016年我國PLC市場規模73億元,預計到2020年整體市場接近100億元。在全部市場中,約三分之一PLC用于運動控制,下游領域包括紡織、包裝、EMS、半導體等行業。然而,隨著運動控制要求的提升,越來越多領域的PLC運動控制器將被PC-Based控制器所取代,用于運動控制的PLC占比將逐步下滑。
專用控制器早期主要用于機床領域,被稱作計算機數字控制系統(CNC),隨后在包裝機械、紡織機械、機器人等行業大范圍使用。
2016年我國PC-Based運動控制器市場規模達到19.80億元,預計到2020年,市場規模超過32.63億元,4年復合增長率13.3%,是三類運動控制器中增速最快的一類。
從通信協議來看,目前我國PC-Based運動控制器主要以脈沖型為主,總線型主要用于機器人、半導體和激光等行業,隨著制造升級,未來總線型運用越來越廣。