2011-8-12可编程控制器以及之智能前端市场分析报告V1.0.doc

市场分析报告 可编程控制器以及智能前端市场分析报告(V1.0)1. 概述可编程控制器以及智能前端(以下简称“PAC/RTU”)产品主要应用电力行业的电网调度SCADA系统、变电站自动化控制，油田的自动化、输油输气管网监控系统，城市供水、供气管网监控系统。以电力行业的使用量最大。主要的国外厂家包括GE Harris的D10/D20/D25/D200；费希尔-罗斯蒙特（F-RSOEMOUNT）的ROC产品系列包括ROC-300系列通用RTU(199l年推出)有ROC306，ROC312，ROC3；另外SIEMENS、ABB、MOTOROLA等公司也开发自己的PAC/RTU产品，但他们的产品主要为自己公司的SCADA系统提供服务。国内厂家包括：电力行业的东方电子、南瑞集团、山东积成等等；石油行业的北京安控、江苏华盛等公司。2. SCADA及其PAC/RTU产品主要应用领域与市场分析l 油田采油机群信息网络系统数据监视与控制；l 城市自来水管网系统只的压力等参数的数据监视与控制；l 城市污水处理工程系统数据监视与控制；l 城市天然气（煤气）管网系统信号测控；l 城市电网系统的数据监视与控制；l 气象站网信息系统数据监视与控制；l 水库、大坝、水文地质信息系统数据监视与控制；l 现代农业示范工程农业灌溉喷灌系统的数据监视、管理与控制；l 数字城市楼宇自动化设备监控系统和远程自动抄表系统；l 大型施工机械的数据监视与控制；l 大型设备的数据监视与控制；3. SCADA及其PAC/RTU产品市场概况分析3.1 油田采油机群信息网络系统数据监视与控制（略）3.2 城市自来水管网系统只的压力等参数的数据监视与控制城市自来水管网系统的SCADA系统，一般是由市级自来水公司或者自来水管网维护单位进行招标系统规模离散程度复杂程度适合程度应用前景小比较分散简单适合良好备注系统较为简单，适合RTU类产品，智能前端就完全可以满足需求。潜在合作对象：市级自来水公司项目简介：城市供水调度系统可以对远程现场的运行设备进行监视和控制，以实现自来水管网压力、管道压力监测、水流量的数据传送及阀门开关的自动控制，降低了故障率和提高了对系统的反应时间。便于及时迅速的了解及控制远端管道及阀门，低故障率和检修的时间，减少停水次数。各水源监测点的数据采集终端可自动采集管道压力、水流量的实时数据与开关状态等数据，信息传输到自来水公司的监控中心，监控中心通过对传输回的数据进行分析，可找到出故障的地点，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题，恢复供水，提高了整体的服务水平，从而实现了城市供水的信息化、现代化。 系统框图如下：l 供水管网监控水质监测点: 各监控点通过数据采集模块采集如水位、压力、流量、浊度、余氯、泵频等数据，并通过终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到CDMA/GSM网络。l 监控中心可对采集数据进行存储、分析、生成必要的报表和曲线。3.3 城市污水处理工程系统数据监视与控制城市污水处理工程系统的SCADA系统，一般的由城市排水有限公司、管网维护单位、污水处理单位进行招标。系统规模离散程度复杂程度适合程度应用前景中小规模比较分散较为复杂适合良好备注系统较为复杂，适合PAC类产品，可以采用可编程控制器，如有需要，需针对采集系统不同传感器研发必要的采集/通讯模块。潜在合作对象：l 鞍山易兴自动化工程有限公司l 嘉兴市和达电子有限公司l 江苏创博工程技术有限公司项目简介：在给排水SCADA系统的生产现场层，安装着许多传感器与执行机构，完成SCADA系统的生产现场数据采集与调控命令的执行。传感器可分为智能型和非智能型两类。非智能型完成电量的标准化信号转换和非电量的理化数据向标准化电量信号转换。智能型传感器除完成上述非智能型传感器的工作之外，还具有上、下限报警设置，数据显示，简单数字逻辑控制，PID调节等功能。最新的智能传感器大都具有某种现场总线功能，可以与SCADA的上位PC或下位控制单元通讯，构成SCADA系统。在给排水SCADA中常用的传感器主要有：水位、压力、流量、温度、湿度、浊度、余氯、BOD、COD、电压、电流、功率、电度、cos、流动电流仪以及接近开关、限位开关、水位开关、继电器等。给排水自动化市场由供需双方构成。供方主要由从事SCADA系统集成及相关的厂商构成，需方为各自来水公司、污水处理厂及与给排水相关的大型厂、矿和政府机构等。我国现有城市600多个，每个城市都具有一个给排水自动化市场，还有数百座发电站和大型联合企业及广大乡镇，都构成广大的给排水自动化市场。需方是市场原动力，需方购买给排水SCADA系统的动力大致如下：l 法律原因给水（自来水）：有“水法”制约，必须达标。SCADA系统是实现水质达标的重要手段之一。排水：国家制定了相关法律，污水必须达标排放，而SCADA系统是实现达标排放的重要手段之一。l 经济原因一个系统设计完整，设备选型慎重、科学，系统集成良好，质量可靠的SCADA系统，可为排水SCADA的需方在减员、节能、降耗、加强管理等方面带来良好的经济效益。3.4 城市天然气（煤气）管网系统信号测控（略）3.5 城市电网系统的数据监视与控制（略）3.6 气象站网信息系统数据监视与控制气象站网信息系统数据监视与控制的SCADA系统，一般由省市级气象局统一进行招标。系统规模离散程度复杂程度适合程度应用前景小规模比较分散较为简单适合不明备注系统较为简单，适合RTU类产品，可以采用智能前端配套，但是目前公开的项目和资料比较少，绝大部分的传感器为进口件，就目前得到的资料，一般工程公司承接这样的项目较少。潜在合作对象：省市级气象局项目简介：气象站数据记录器用于监测和记录各种气象参数，一体式配置、易于使用，适合各种通用的气象监测需要，如农业、教育、环境研究、垃圾填埋、污水厂、水预算分析、水资源保护等。气象站由数据记录器和多个气象传感器组成，包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器和太阳防护罩。配有不锈钢安装支架及安装附件。另外，还可选配多种其它气象传感器，如气压传感器、太阳辐射传感器、表面温度传感器、降雨传感器、土壤湿度传感器、水位传感器、雨量传感器等。气象站数据记录器采用先进的技术，可连续记录数据日志、储存和查看气象站信息。气象站包括数据记录器、数据记录软件，可将记录的气象站数据下载到电脑。数据记录器单元带有坚固的防风雨外壳，一次充电可连续工作几个月。如果配备太阳能电池，气象站可以长期连续监测记录。数据记录器带有实时时钟，每个数据记录都带有日期和时间。气象站的数据可以方便地通过实时数据显示器或通过记录数据的日志方便地查看，不需要编程和校准。可以用大多数电子数据表格软件查看最大值、最小值和平均值。气象站的数据可以方便地发送到磁盘文件用于以后的分析和保存。气象站数据记录器的软件提供了很多有用的功能，如实时读数、测量间隔、工程单位选择、气象站ID设置、传感器校准等。该软件可以方便地访问储存的数据，设置各个选项。下载的数据可以使用任意电子数据表格软件进行分析或图形显示。系统框图如下：3.7 水库、大坝、水文地质信息系统数据监视与控制水库、大坝、水文地质信息系统的SCADA系统，一般由省市级水文地质机构进行招标。系统规模离散程度复杂程度适合程度应用前景单独规模较小，但总体规模大比较分散较为简单适合良好备注系统较为简单，适合RTU类产品，可以采用智能前端配套中等规模的水库，因为小型水库、大坝、水文地质的门槛较低，所以介入的企业较多，甚至有很多传感器的制造企业参与。潜在合作对象：省市级水文地质机构项目简介：系统由水雨情自动测报系统、大坝安全数据采集系统、信息处理查询及发布系统等三个部分组成，实现了水库的自动雨量、水库水位、以及大坝的渗压、渗流、大坝浸润线自动监测。为水库安全管理与运行调度提供及时准确的信息，及时预警、发现坝体可能出现的安全隐患，为科学决策提供依据，提高水库工程管理的效率和质量。系统采用分布式大坝安全监测及近距离无线通讯网等技术，有效降低成本，并提高系统可靠性，适合中小水库信息化建设及水库除险加固配套信息化建设。系统框图1如下：系统框图2如下：系统主要特点l 采用标准化、开放式设计，采用标准的MODBUS通讯协议，可以接入通用的工控组态软件或专用的安全监测软 件，降低了安全监测系统的实施难度。l 分布式系统结构，具有高度的可靠性及经济性，各数据采集单元分布在传感器安装地点附近，系统可靠性及稳定性大幅提高，同时可大幅减少信号电缆的用量，系统的经济性大大提高，工程的实施及维护更加方便。l 采用近距离无线网或GPRS/CDMA通讯，对于距离较远的测点可以实现远程监测。标准化设计，满足下列规范和标准水文自动测报系统规范SL612003水情信息编码标准SL330-2005大坝安全自动监测系统设备基本技术条件SL268-2001土石坝安全监测技术规范SL60-94系统主要功能l 自动采集雨量、水位等水情信息l 自动采集渗压、渗流等大坝监测信息，实现大坝浸润线自动监测自动检测l 水位超汛限水位报警和水位涨落率越限报警l 水位流量关系自动生成l 实时信息显示：水库水位、雨量以及渗压、渗流数据、大坝浸润线的实时显示l 水库水位过程线、雨量过程线、渗压点渗压、渗流过程线的显示l 流域图(全流域信息地图方式显示) l 数据查询及统计（分类、统计、表格生成）3.8 数字城市楼宇自动化设备监控系统和远程自动抄表系统数字城市楼宇自动化设备监控系统和远程自动抄表系统的SCADA系统，招标机构层次比较复杂，可能的项目包括办公大楼、社区、酒店公寓、机关单位。系统规模离散程度复杂程度适合程度应用前景总体规模大，单独项目视情况而定不定简单适合良好备注系统较为简单，适合RTU或者PAC类产品，我们主要的优势是：1.技术实力比较强；2.采集类产品线丰富；3.系统稳定性好。我们主要的劣势是：1.对楼宇DDC系统了解度不够；2.配套软件缺乏3. 进入这个市场较晚以及渠道问题；潜在合作对象：l 北京恒达益康有限责任公司 （美国奥莱斯楼宇自控系统ALC华北及东北区服务中心）l 北京欣优特通信技术有限公司（霍尼韦尔HONEYWELL）l 北京利达恒信科技发展有限公司（利达楼控）l 北京明亿高顿系统工程技术有限公司（韩国DCI中国区总代理、西门子产品代理、博利谋北方代理）l 北京艺基亚环保设备有限公司（韩国DUKSAN IMECASYS 公司中国总代理）l 天津市尧夏控制系统有限公司 （SIEMENS代理）l 河北联众艾博机电有限公司（霍尼韦尔HONEYWELL河北省总代理）l 郑州永龙机电设备有限公司（美国KMC的河南总代理）l 北京吉美克科贸有限公司（Honeywell北方区总代理）l 北京长峰易成信息技术有限公司（山武楼宇自动化控制产品北方区代理）l 清华同方控制产品公司（新加坡technovator(科诺威德)自控系统大中国区总经销）l 北京汉美集团（西门子，丹佛斯，博力谋，兰吉尔厂家授权代理及现货库存商）l 海湾安全技术有限公司北京办事处l 北京科仕控制系统有限公司（西门子楼宇自控产品 Delta楼宇自控产品 Yamatake楼宇自控产品）l 吉林省先智机电有限公司l 天津乾元通科技有限公司（美国江森楼宇自控系统，西门子自控系统现货经销商）项目简介：建筑智能化结构是由三大系统组成：楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化系统(CAS)楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(Building Automation System简称BAS)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。建筑设备自动化系统的基本功能可以归纳如下：自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态。自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。监测并及时处理各种意外、突发事件。实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。系统框图如下：楼宇自动化控制系统的原理楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统(Distributed control systems简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。楼宇自动化系统设备的发展历史及相关产品简介楼宇设备自动化系统到目前为止已经历了四代产品：第一代：CCMS中央监控系统(20世纪70年代产品)BAS从仪表系统发展成计算机系统，采用计算机键盘和CRT构成中央站，打印机代替了记录仪表，散设于建筑物各处的信息采集站DGP(连接着传感器和执行器等设备)通过总线与中央站连接在一起组成中央监控型自动化系统。DGP分站的功能只是上传现场设备信息，下达中央站的控制命令。一台中央计算机操纵着整个系统的工作。中央站采集各分站信息，作出决策，完成全部设备的控制，中央站根据采集的信息和能量计测数据完成节能控制和调节。第二代：DCS集散控制系统(20世纪80年代产品)随着微处理机技术的发展和成本降低，DGP分站安装了CPU，发展成直接数字控制器DDC。配有微处理机芯片的DDC分站，可以独立完成所有控制工作，具有完善的控制、显示功能，进行节能管理，可以连接打印机、安装人机接口等。BAS由4级组成，分别是现场、分站、中央站、管理系统。集散系统的主要特点是只有中央站和分站两类接点，中央站完成监视，分站完成控制，分站完全自治，与中央站无关，保证了系统的可靠性。第三代：开放式集散系统(20世纪90年代产品)随着现场总线技术的发展，DDC分站连接传感器、执行器的输人输出模块，应用Lon Works现场总线，从分内部走向设备现场，形成分布式输入输出现场网络层，从而使系统的配置更加灵活，由于Lon Works技术的开放性，也使分站具有了一定程度的开放规模。BAS控制网络就形成了3层结构，分别是管理层(中央站)、自动化层(DDC分站)和现场网络层(ON)。第四代：网络集成系统(21世纪产品)随着企业网Intranet建立，建筑设备自动化系统必然采用Web技术，并力求在企业网中占据重要位置，BAS中央站嵌入Web服务器，融合Web功能，以网页形式为工作模式，使BAS与Intranet成为一体系统。网络集成系统(EDI)是采用Web技术的建筑设备自动化系统，它有一组包含保安系统、机电设备系统和防火系统的管理软件。EBI系统从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术，实现各个层次的集成，从现场层、自动化层到管理层。EBI系统完成了管理系统和控制系统的一体化。目前，规模和影响较大的楼宇设备供应公司有美国霍尼维尔公司、江森公司、KMC公司、德国西门子公司等。3.9 大型施工机械的数据监视与控制大型施工机械的数据监视与控制的SCADA系统，一般由制造商进行配套。系统规模离散程度复杂程度适合程度应用前景单独规模较小，但总体规模大比较分散较为简单适合一般备注系统较为简单，适合RTU类产品，可以采用智能前端配套，目前具有一定规模施工机械企业均有自己配套产品，配套结构类似PLC，单台设备的总体成本可以控制在RMB1500内。潜在合作对象：l 施工机械制造商PLC类产品模式：德国科维德国3s德国思泰国产内核PLC北京腾控科技有限公司三一智能北京和利时LM系列北京安控科技股份有限公司台湾品牌：台达、永宏、盟立、士林、丰炜、智国、台安大陆品牌：上海正航，深圳合信、厦门海为、南大傲拓、德维深、江苏信捷, 洛阳易达等 项目简介：国产的大型施工机械企业主要集中在徐工集团、三一重工、中联重科等企业占据市场大壁江山， 工程机械行业的新进入者几乎没有市场空间，其中以三一重工和中联重科为代表的，湖南长沙重工机械在市场上有很大份额。系统框图如下：三一重工国内首个应用物联网GPS系统三一重工股份有限公司生产的每一辆工程机械车都配置了一个GPS车载终端，便于车辆的管理以及保障车辆行驶安全。三一GPS系统是一款专门针对工程机械车辆行业应用管理而设计的，主要用于各种工程车辆前装式或后装式的网络型GPS车载终端，可以提供GPS位置监控查询、GSM移动通信、数据采集(包括机械的液压油和机油的油温、油压、发动机转数等工作数据)、遥控断油断电、车载黑匣子、断电(剪线)报警、省电工作、行驶线路报警、行驶区域报警、遥控唤醒等功能。徐工集团工程机械物联网应用研发中心成立徐工集团通过网络终端能实时远程监控