解读禾川科技:工业自动化的灵魂—伺服系统与PLC

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申明：本文主要对禾川科技招股说明书重点内容的归纳与整理。

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工业自动化是20世纪以来现代制造领域中最重要的核心技术和产业之一，其涉及电力、电子、计算机、人工智能、通讯、机电等诸多领域，需运用控制理论、仪器仪表、计算机信息技术等先进技术，属于综合学科产业，具有技术密集、高投入和高效益等显著特征，是典型的高附加值产业。工业自动化的应用可使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性，从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的。





一、工业自动化行业发展状况

1.1 工业自动化行业概况



工业自动化控制系统装置是自动化设备的核心零部件，主要分为控制类、驱动类、执行类与传感类四个层面，并通过系统集成最终形成系统类产品。

其中，控制类产品主要用于控制生产制造过程的温度、压力、流量、物位等变量或物体位置、倾斜、旋转等参数，如PLC、HMI等；

驱动类和执行类产品则根据控制端发出的具体指令驱动终端设备执行相关动作，如伺服系统、变频器、伺服电机等；

传感类产品主要负责感应、测量、反馈内外部信息并传输相关信号，如视觉相机、传感器、编码器等；

系统类产品为集成部分或全部前述产品后形成的自动化整体解决方案，如工业机器人、电机模组、机床、数字化工厂等。

工业自动化控制系统装置产品技术含量高、专业性强，应用范围广泛。世界工业自动化行业经过几十年的发展和优胜劣汰，目前已形成少数跨国公司规模化生产、主导全球市场的局面，著名品牌包括德国西门子、日本松下电器、日本三菱电机、日本安川电机等，其产品技术先进、质量稳定、功能齐全，拥有较高的市场知名度。

1.2工业自动化行业发展状况

1、全球工业自动化行业发展状况

全球工业自动化起步于20世纪40-60年代，并在20世纪80年代后进入了快速发展阶段。2011年，美国推出了先进制造伙伴计划（AMP），旨在加强其在制造业的领先优势，并抢占先进制造业发展的制高点；2013年，德国提出“工业4.0”战略，即以智能制造为主导的第四次工业革命，使其进一步巩固作为生产制造基地、生产设备供应商和制造业解决方案供应商的地位；2015年，我国推出《中国制造2025》，提出着力发展包括工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等智能装备和智能产品，推进生产过程智能化，全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。

综合来看，智能制造是全球发展先进制造业所关注的热点，而工业自动化技术及产品是智能制造的基石，是现代化工厂实现规模、高效、精准、智能、安全生产的重要前提和保证，具有广阔的应用前景。

工业自动化产品下游应用市场广泛，包括3C电子、激光、包装、物流、光伏、纺织化纤、印刷包装、塑胶、建材、煤矿、冶金、化工、市政、石油等诸多现代工业领域，其市场需求与下游行业的产能扩张、设备升级换代、产线自动化与智能化水平提升等因素密切相关。一般而言，下游行业设备需求量越大、自动化与智能化水平越高，其使用的工业自动化产品就越多。近年来，人工智能、机器人技术、电子信息技术等前沿科技的发展加速了机械和电子系统的整合，受益于工业自动化水平的提升，工业自动化产品需求不断增长。据Report linker统计，2019年全球工业控制与工厂自动化市场规模达到2,695亿美元，近年来市场规模持续增长。

2、我国工业自动化行业发展状况

我国工业自动化行业的发展始于改革开放初期。20世纪80年代我国开始引进工业自动化技术，随着改革开放进程的加快，我国工业自动化发展迅速，HMI、PLC、伺服系统、变频器等工业自动化控制系统装置产品被广泛应用于各领域的生产设备，尤其在我国2000年加入世界贸易组织后，随着出口的大幅增长，应制造业各个领域的需求，工业自动化技术得到更加广泛的应用，促进我国制造业蓬勃发展，为我国工业现代化做出了较大贡献。

2008年国际金融危机发生后，各国都加大了科技创新力度，全球产业竞争格局正在发生重大调整。我国制造业面临发达国家和其他发展中国家“双向挤压”的严峻挑战，加紧制造业的转型升级、加快从制造大国向制造强国的转变、抢占制造业新一轮竞争制高点迫在眉睫。2015年以来，我国陆续发布《中国制造2025》战略规划、《智能制造发展规划（2016-2020）》等一系列战略规划，将发展智能制造列为提升我国制造业竞争能力的重要方向，而培养一批能自主研发核心技术的工业自动化国产品牌厂商是我国大力发展智能制造的基础。



近年来，随着我国制造业的逐渐升级，传统的低技术含量、劳动力密集型制造业逐渐外迁至东南亚等发展中国家，包括数控机床、精密机械、锂电设备、3C电子、新能源汽车、机器人等科技含量更高的新兴产业逐渐成为国内制造业的重要成分。新兴产业的蓬勃发展为我国工业自动化市场提供了广阔的空间，我国工业自动化控制技术、产业和应用有了很大发展。根据工控网的数据，2019年我国工业自动化产品+服务市场规模达到1,865亿元，同比增长1.9%，预计2022年市场规模将达到2,087亿元。



长期以来，外资品牌在国内工业自动化控制领域一直占据主导地位，西门子、松下、安川电机、三菱电机等国际知名企业凭借强大的技术实力和稳定的产品品质，掌握了国内大部分PLC、伺服系统等产品的市场份额。随着国内工业自动化技术的积累和创新以及国家相关产业政策的支持，国产工业自动化控制产品在产品适应性、技术服务、性价比等方面逐步显现出优势，经过多年的努力，部分国内具有自主研发优势的企业形成了具有一定竞争力的自主品牌，并凭借快速响应、成本、服务等本土化优势不断缩小与国际著名品牌在产品性能、技术水平等方面的差距，国内企业的整体市场份额不断稳步增长。总体来看，国产替代进口的趋势将日渐明显、替代速度将不断加快。



二、伺服系统

2.1 伺服系统简介

伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出量，随着输入量的任意变化而变化的自动控制系统，是工业自动化的关键零部件，是实现精准定位、精准运动的必要途径。

伺服系统主要由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成，编码器通常嵌入于伺服电机。

伺服系统由伺服驱动器发出信号给伺服电机驱动其转动，同时编码器将伺服电机的运动参数反馈给伺服驱动器，伺服驱动器再对信号进行汇总、分析、修正。整个工作过程通过闭环方式精确控制执行机构的位置、速度、转矩等输出变量。



2.2 全球伺服系统行业发展状况

伺服系统的发展经历了由液压、气动到电气的过程，其中电气伺服系统根据所驱动的电机类型分为直流和交流伺服系统。

20世纪50年代，直流伺服电机实现了产品化并开始应用，但其存在机械结构复杂、维护工作量大等缺点；20世纪70年代后期到80年代初期，集成电路、交流可变速驱动技术的发展使得交流伺服系统逐渐成为主导产品；20世纪80年代以来，由于电机永磁材料制造工艺的发展以及其性价比的日益提高，永磁交流伺服驱动技术有了突出发展。

随着交流伺服电机技术的成熟，交流伺服系统在国外得到快速发展，并涌现出松下、安川、三菱、西门子、博世力士乐、伦茨、施耐德等知名品牌，其中，日本品牌以良好的性价比和较高的可靠性占据了我国较大的市场份额，在中低端设备市场中具有优势，

而欧美品牌凭借较高的产品性能在高端设备中占据优势。根据市场调研机构HISMarkit的估算，2018年全球伺服控制市场规模达157亿美元，由于全球人力成本普遍上升，制造业向工业自动化发展的趋势明显，工业机器人的普及将极大推动市场对伺服系统的需求，预计全球伺服系统市场规模将于2022年突破200亿美元。

2.3 我国伺服系统行业发展状况

我国的伺服系统产业起步较晚，2000年以后随着国内中高端制造业不断发展，各行各业在生产制造活动中越来越多地需要使用伺服系统来实现产品制造高质量和高精度的目的，这一需求促使国内伺服系统市场呈现快速增长趋势。根据MIR睿工业的数据，2020年我国通用伺服系统市场规模为164.38亿元，预计在2025年达到295.38亿元。



我国伺服系统市场主要分为日韩品牌、欧美品牌和国产品牌三大阵营，由于需要技术水平较高，伺服系统市场一直为外资品牌主导。近年来，国内厂商通过引进、消化吸收国际先进技术等举措，不断加强伺服系统相关的技术研发和生产能力，国产伺服系统的产品质量和技术水平不断提升，并逐渐在国内市场中取得一定的份额，但与国际知名企业相比，其在整体性能、可靠性上仍存在一定差距。根据MIR睿工业的数据，2020年我国伺服市场中，日韩品牌占据约51%的市场份额，国产品牌占据约30%份额，欧美品牌占据约19%份额；其中，安川、三菱和松下分别以11.3%、10.5%、9.9%的市场份额位列前三。



随着我国3C电子、机器人、光伏、纺织机械、包装机械等下游应用领域的快速增长，各行各业在生产制造活动中越来越多地需要使用伺服系统来实现产品制造高质量和高精度的目的，这带动了国内伺服系统整体市场需求的增长。国内厂商凭借性价比、服务快速等优势，逐步改变了原有的外资品牌主导的市场格局，并在部分细分市场上表现出明显的竞争优势。

未来，随着工业机器人行业的深化、工业自动化程度的进一步提升和智能制造的深入推进，伺服系统市场将会出现新一轮快速增长，尤其伴随着国产伺服技术研发水平的不断提升，国产伺服系统进口替代的步伐将会加快，内资品牌在伺服系统的崛起之势将愈发明显。根据MIR睿工业的数据，2020年国产伺服品牌的市场规模达49.64亿元，同比增长34.40%，国产品牌占我国整体伺服市场规模比例由2018年的22%上升至2020年的30%。





三、PLC

PLC是一种使用可编程存储器储存指令，执行逻辑、顺序、计时、计数与计算等功能，并通过模拟或数字输入/输出组件控制各种机械或生产过程的装置，是生产制造系统、重大基础设施和军用装备的通用基础核心控制设备。PLC采用现代大规模集成电路技术，具备体积小、能耗低、抗干扰能力强等优点，在工业自动化领域起着至关重要的作用。

3.1 全球PLC行业发展状况

PLC随工业控制设备需求的增长而不断发展。20世纪70年代中期前，PLC处于初创阶段，产品控制功能简单，主要用于逻辑运算、定时和技术；20世纪70年代中期到末，PLC产品的主要控制功能得到较大发展，运算速度提升；20世纪70年代末到80年代中期，计算机通信的发展带动PLC数字运算等功能的扩展与产品可靠性的提升；20世纪80年代中期开始，PLC通信系统开放，推动产品规模扩大与功能完善。

PLC属于技术密集型产品，其技术壁垒随着I/O点数增加而提高，根据I/O点数的数量，可将PLC产品分为小型、中型、大型三类。根据市场调研机构IHSMarkit发布的数据，全球主要的PLC生产企业包括罗克韦尔、通用电气、艾默生等美国品牌，西门子、施耐德、ABB等欧洲品牌，三菱、欧姆龙、富士等日本品牌。

由于作为PLC主要终端产品的工业机器人在汽车制造、电气和电子行业实现更广泛的应用，工业4.0时代产业链垂直整合与计算机及软件领域投资趋势显著，全球PLC市场快速增长。根据市场调研机构IHSMarkit的估算，2019年全球PLC市场规模已达94.54亿美元，市场销量达1,280.32万台，预计未来几年将基本保持稳定态势。



3.2 我国PLC行业发展状况

PLC在我国锂电、冶金、电力、纺织机械、物流设备等行业应用活跃，具有较大市场潜力。根据MIR睿工业的数据，2020年我国PLC市场规模为129.99亿元，其中大中型PLC市场占比51.20%，小型PLC市场占比48.80%。



总体而言，我国PLC市场中欧美品牌和日系品牌占据主导地位，具有广阔的国产替代空间。由于大中型PLC工艺复杂、用户对产品安全性和抗干扰性要求高，外资品牌凭借领先的技术优势、完善的销售与服务网络占据垄断市场地位。小型PLC主要应用于中低端OEM用户，国产品牌近年来凭借高性价比、灵活的业务模式及在特定行业的定制化机型开发能力，在小型PLC市场实现了行业渗透率的显著提升。根据MIR睿工业的数据，2020年我国PLC整体市场中，西门子、三菱、欧姆龙分别以57.53亿元、16.80亿元、14.54亿元的销售额位列市场前三，占据约70%市场份额。



受国家政策的扶持、相关行业自动化需求的上升，PLC在锂电、半导体、光伏等新兴行业涌现了大量新的应用机会。国产品牌通过细致划分客户需求、开展定制化售前服务、提升售后服务的响应速度等方式增强客户粘性、巩固行业地位，已具备在部分细分市场和外资品牌同台竞技的强劲实力。长期而言，“中国制造2025”的持续推进、5G商用催化项目型市场发展、3C技术更新带来电子行业繁荣等因素将驱动我国PLC市场不断增长。根据MIR睿工业的数据，在宏观经济下行压力和中美贸易摩擦影响下，未来三年我国PLC市场仍能保持100亿元以上的年销售规模。



四、国内外主要厂家介绍

4.1 国外主要厂家

1）德国西门子工业自动化集团（SIEMENS）

德国西门子工业自动化集团创立于1847年，是全球电子电气工程领域的领先企业。业务遍布全球200多个国家。电气化、自动化和数字化是西门子的主营业务领域，主要产品组包括自动化、建筑技术、驱动技术、医疗保健、流动性、能源、融资、消费产品和服务。

2）日本欧姆龙株式会社（OMRON）

日本欧姆龙株式会社创立于1933年，为全球知名的自动化控制及电子设备制造厂商。欧姆龙主要产品涉及工业自动化控制系统、电子元器件、汽车电子、社会系统、健康医疗设备等广泛领域，品种多达数十万。

3）日本松下电器产业株式会社（Panasonic）

日本松下电器产业株式会社创立于1918年，是世界著名的国际综合性电子技术企业集团。目前松下全球业务划分为四个事业部，包括家电冷热设备、环境方案、互联解决方案及汽车电子和机电系统事业部。其中汽车电子和机电系统事业部经营范围包括汽车电子、车载多媒体娱乐设备、电子元器件、电子材料、电池、工业自动化设备、工业生产设备等B2B解决方案事业。

4）日本三菱集团（MITSUBISHI）

日本三菱集团创立于1921年，是全球领先的电气设备制造商之一，业务范围覆盖工业自动化产品和机电一体化产品。其为用户提供的自动化产品包括：低压电器产品、逻辑控制、传动产品、运动控制产品、电脑数控系统等产品。

5）日本安川电机株式会社（YASKAWA）

日本安川电机株式会社创立于1915年，是世界一流的传动产品制造商，主要制造伺服电机、变频器、工业开关及机器人等产品。在运动控制领域，安川电机的产品性价比较高，是全球主流伺服品牌之一。在国内伺服市场，安川电机多年来占据市场份额的前列。

4.2 国内主要厂商

1）汇川技术（300124.SZ）

深圳市汇川技术股份有限公司成立于2003年，是专门从事工业自动化和新能源相关产品研发、生产和销售的高新技术企业，经过十多年的发展，公司已经从单一的变频器供应商发展成机电液综合产品及解决方案供应商。

汇川技术的主要产品包括：①服务于智能装备领域的工业自动化产品，②服务于工业机器人领域的核心部件、整机及解决方案，③服务于新能源汽车领域的动力总成产品，④服务于轨道交通领域的牵引与控制系统，⑤服务于设备后服务市场的工业互联网解决方案，其中工业自动化收入占总体营业收入的比例约为60%，是公司的主要收入来源。

2）信捷电气（603416.SH）

无锡信捷电气股份有限公司成立于2008年，是一家专门从事工业自动化控制产品的研发、生产和销售，长期专注于机械设备制造行业自动化水平的提高的工业自动化厂商。信捷电气的主要产品包括PLC、驱动系统、人机界面、智能装置、智能机器视觉系统、工业机器人等产品系列及整套自动化装备等，产品广泛应用于包括航空航天、太阳能、风电、核电、隧道工程、纺织机械、数控机床、动力设备、煤矿设备、中央空调、环保工程等控制相关的行业和领域。

3）正弦电气（688395.SH）

深圳市正弦电气股份有限公司成立于2003年，主要从事工业自动化控制产品的研发、生产和销售，定位于服务中高端设备制造商，致力于为客户提供优质的工业自动化产品及系统解决方案。正弦电气的主要产品包括通用变频器、专用变频器、一体化专机、伺服系统、电梯驱动控制器、专用电源等交流传动自动化产品，共六大类，数百种规格。

4）伟创电气（688698.SH）

苏州伟创电气科技股份有限公司成立于2013年，是一家专注于电气传动和工业控制领域的高新技术企业，主营业务为变频器、伺服系统与运动控制器等产品的研发、生产及销售。伟创电气的主要产品包括0.4kW至1,200kW的变频器、50W至55kW的伺服系统、运动控制器、PLC和HMI，产品广泛应用于起重、矿用设备、轨道交通、机床、压缩机、塑胶、光伏供水、建材、机器人/机械手、印刷包装、纺织化纤、冶金、市政、石油、化工等行业。

5）雷赛智能（002979.SZ）

深圳市雷赛智能控制股份有限公司成立于2007年，是一家专注于为智能制造装备业提供运动控制核心部件及行业运动控制解决方案的高新技术企业，主要从事运动控制核心部件控制器、驱动器、电机的研发、生产和销售，以及相关行业应用系统的研究与开发，为客户提供完整的运动控制系列产品及解决方案，是同时拥有控制器、驱动器、电机综合研发平台的企业，产品覆盖了运动控制主要领域。

雷赛智能的主要产品包括步进系统类、伺服系统类和控制技术类。其中，伺服系统类包括交流伺服驱动器、交流伺服电机、低压伺服驱动器、低压伺服电机、一体式伺服电机等；控制技术类包括可编程运动控制器、运动控制卡、远程IO模块、人机界面、机器视觉等。



五、国内可比公司的比较

5.1 产品结构



不同公司侧重点有所不同，其中禾川科技的主要营收来源于伺服系统，伟创电气的主要营收来源于变频器，信捷电气的主要营收来源于PLC。

5.2 经营情况



从营收规模来看，国内自动化控制企业呈现“一超多强”的局势，汇川技术2021年度营收180亿元，远超其他可比公司，其他可比公司2021年度营收在5-15亿元范围内，营收规模相当。

5.3 技术实力

1）伺服驱动器的关键技术指标

作为驱动电机旋转的调速装置，其控制性能、总线控制类型和智能调整算法的能力是衡量伺服驱动器性能的主要指标。

A、控制性能

控制性能的主要技术指标包括转矩精度、调速范围、速度波动率和速度环带宽。

a、转矩精度：指在额定负载条件下，目标转矩和实际转矩的差值与目标转矩之比，差值越小，则转矩精度越高；

b、调速范围：指在额定负载条件下，电机传动系统的最高稳定运行转速与最低稳定运行转速之比。比率越高，则调速范围越大，可控制的电机范围越广；

c、速度波动率：指在额定目标转速空载条件下，从0%施加到100%的阶跃负载，速度运行稳定后，目标转速和实际运行转速的差值与目标转速之比。比率越低，则稳速精度越高；

d、速度环带宽：指伺服系统施加正弦周期指令速度，逐渐增加指令速度的频率，当实际速度与指令速度相位相差90°或幅值衰减3dB时的速度指令频率。指令频率越高，则反应时间越快；

B、总线控制

总线控制的主要技术指标包括总线类型和控制周期。

伺服驱动器配合多种高速实时总线控制，更小的控制周期内完成同步控制可以实现更高的控制精度。总线种类越多，则驱动器的应用场合越多，伺服驱动器的适配性越广；最小控制周期越短，则反应速率越快。

C、高级智能调整算法

高级智能调整算法的主要指标包括自调整功能、模型跟踪控制、观测器功能和制振控制。

a、自调整功能：可以自动辨识电机的阻抗、负载惯量、摩檫力等相关参数并进行优化调整，提高了伺服系统的易用性和鲁棒性，可以显著降低产品的应用难度，提高产品易用性。是否具备自此功能，决定了伺服驱动器在不同应用场合的适应性；

b、模型跟踪控制：指利用等效模型在前馈回路进行有效补偿，进而大幅度提高系统的抗扰动能力和指令动态跟随能力。是否具备此功能，决定了伺服驱动器的抗扰动能力和指令动态跟随能力；

c、观测器功能：速度和扰动观测器可以用来剔除反馈噪音和负载端扰动的影响，补偿反馈中的相位滞后，进而进一步提高控制系统响应带宽和稳定裕度。是否具备此功能，决定了伺服驱动器能否提高反馈精度，检测因反馈速度采样延时导致的速度波动；

d、制振控制：可以自动检测电机传动系统中存在的共振点，并自动设置陷波滤波器对处在共振点频率带附近的信号进行有效抑制，从而可以进一步扩展系统响应频宽，并对机械手、机械臂等悬臂梁结构的机构的末端抖动进行有效抑制，从而提高机械传动的稳定性。是否具备此功能，决定了伺服驱动器能否解决柔性负载末端定位抖动问题，实现快速定位。



X6 系列伺服驱动器是禾川于2020年推出的先进产品，其在各项技术指标上与市场同类产品相比不存在明显差异，与汇川技术、伟创电气等国内厂商处于同一水平。但安川、松下等国外龙头公司产品在控制性能、核心软件算法和整体方案方面仍然具有一定优势。另外，在可靠性及稳定性方面，禾川的 X6 系列伺服驱动器由于推出时间较短，下游应用经验相对较少等因素，在面临较为复杂的工况环境时，性能表现与国外龙头公司的同类产品相比存在一定差距。

2）伺服电机的关键技术指标

额定转矩、负载特性和编码器分辨率对伺服电机的高精度及力矩性能和高可靠稳定性方面起到非常关键的作用，是衡量伺服电机性能的关键指标。

A、额定转矩

额定转矩是电机在额定电压、额定频率下长期工作轴上输出的最大允许转矩，决定了伺服电机能否持续以定额功率、定额电流、定额转速输出。额定转矩越高，则电机的在一定电流比下的转矩越大；

B、负载特性

负载特性是额定转矩下电机持续负载运行，同时峰值转矩可满足≥3.5倍额定转矩的短时指标。负载特性越高，则伺服电机的过载能力越强；

C、编码器分辨率

编码器分辨率是指编码器在伺服电机旋转一圈所输出的绝对位置，可以起到实时检测伺服电机位置和速度的作用。编码器的分辨率越高，伺服电机的最小刻度位置就越小，则伺服电机旋转的角位移也就越小，控制的精度也就越高。



国内的伺服电机在各项技术指标上不存在明显差异，处于同一水平。但相比于国外龙头公司，国内的伺服电机在运行精度、稳定性等指标上仍存在一定差距，尚未应用到半导体、高端数控机床等高端领域。

3）PLC的关键技术指标

PLC是工业自动化生产执行过程中实现精确定位、精准运动的必要途径，决定其性能的核心指标包括高速实时控制能力、高精运动控制能力、现场总线控制能力和安全保护能力。

A、高速实时控制能力

控制领域一般会要求控制系统能够做到强或接近强的实时控制，因此在高速运行状态下的实时控制能力成为了决定PLC产品控制性能的核心指标。

高速实时控制能力的主要技术指标包括指令速度、控制周期、控制规模和总线抖动。其中，指令速度和控制周期决定了PLC的运行速度，其数值越小，则PLC越可实现快速运行指令速度；控制规模决定了PLC可以控制的电机范围，可控制点数越多，则PLC能控制电机类型越多，其在工业现场的应用领域越广；总线抖动决定了PLC运行的稳定性，该值越小，则越可实现大规模输入输出的低抖动无延时实时控制。

B、高精运动控制能力

与伺服驱动器相同，PLC的各项运动控制指标也是决定其性能的重要因素。高精运动控制能力的主要技术指标包括高速输入、脉冲定位、运动控制和插补控制。其中，高速输入和脉冲定位决定了PLC的控制精度，该值越大，则越可实现大规模精准定位输入；是否具备运动控制功能，决定了PLC产品是否可以提高运动算法；插补控制决定了PLC可控制的电机范围，该值越大，则可同时控制的电机数量越多。

C、现场总线控制能力

目前，市场上主流的PLC产品需要支持CANopen、EtherCAT、Ethernet/IP、OPC/UA等多种工业现场总线。更多的总线接口可以更广泛的实现从信息层、控制层、执行层到传感层之间，多网络多层次的高带宽高实时的互联互接，实现工业自动化现场的IT与OT网络的深度融合。

现场总线控制能力的主要技术指标包括总线类型、总线周期、通信接口和网络接口。其中，总线类型决定了PLC可适配的现场总线，支持的现场总线越多，则应用范围越广；总线周期决定了PLC的运行速度，该值越小，则运行速度越快；通信接口和网络接口决定了PLC能否实现高速高精的实时互联。

D、安全保护能力

PLC作为工业自动化现场的控制核心，需要经过安全认证的算法保护机制，现场需要对用户程序和关健工艺功能块实现高安全性和个性化的保护设置，从而有效保护用户知识产权。安全保护能力的主要技术指标包括程序保护、功能块保护和安全算法，是否具备这些功能决定了PLC能否有效防止信息泄露。



从数据指标来看，国内主要竞争对手处于同一水平。但相较于外资品牌，在产品长期稳定性、冗余控制、软件编程生态、功能丰富度等方面仍存在一定劣势。



六、未来发展趋势

6.1 伺服系统未来发展趋势

1）高性能化

高动态响应能力、快速精准定位是伺服系统的核心竞争力。随着芯片运算能力和集成度的提升、编码器技术的升级，电机控制算法、自适应算法均能不断优化，伺服系统的性能也在稳步提升。

2）驱控一体化

驱控一体化是指将伺服系统中的驱动器与上位机控制器集成在一起，实现缩小体积、减轻重量和提高性能的目的。驱控一体化集成可在有效提高伺服系统灵活性、可靠性的同时降低成本，使伺服系统在更短的时间内完成复杂的控制算法，通过共享内存即时传输更多的控制、动态信息，提高内部通信速度。

近年来，中外企业都相继推出驱控一体化产品，一体化集成不局限于驱动器与控制器间的集成，同样也适用于驱动器与电机。传统的运动控制器、伺服驱动器、伺服电机可两两结合集成，用一体化集成的思路实现结构的简化以及效率的提高。

3）平台标准化

未来，配置有大量参数和丰富菜单功能的通用型驱动器将逐渐成为市场的主流，用户可以在不改变硬件配置的条件下，方便地设置成V/F控制、无速度传感器开环矢量控制、闭环磁通矢量控制、永磁无刷交流伺服电动机控制及再生单元等多种工作方式‚达到驱动异步电机、永磁同步电机、无刷直流电机、步进电机等不同类型的电机，并适应不同的传感器类型甚至无位置传感器。

4）网络化和模块化

将现场总线和工业以太网技术、甚至无线网络技术集成到伺服驱动器当中，已经成为欧洲和美国厂商的常用做法，现代工业局域网发展的重要方向和各种总线标准竞争的焦点就是如何适应高性能运动控制对数据传输实时性、可靠性、同步性的要求。随着国内对大规模分布式控制装置的需求上升，网络化数字伺服的开发已经成为当务之急。模块化不仅指伺服驱动模块、电源模块、再生制动模块、通讯模块之间的组合方式，而且指伺服驱动器内部软件和硬件的模块化和可重用性。

6.2 PLC未来发展趋势

1）产品规模两极化发展

PLC产品规模一方面将向速度更快、性价比更高的小型和超小型PLC发展，以适应单机及小型自动控制的需要；另一方面，向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。同时，随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展，客户对PLC的信息处理速度要求也越来越高，要求用户存储器容量也越来越大。

2）通信网络化发展

PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流，PLC与PLC之间的联网通信、PLC与上位计算机的联网通信已得到广泛应用。目前，PLC制造商都在发展自己专用的通信模块和通信软件以加强PLC的联网能力，各PLC制造商之间也在协商制定通用的通信标准，以构成更大的网络系统，PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的组成部分。

3）一体化发展

随着PLC对产品技术和解决方案对软件能力要求越来越高，单一维度的通用产品未来将难以满足市场的需求，一体化专机将成为未来的发展趋势。未来，“控制+驱动”一体化将成为行业内各工业自动化控制设备厂商的发展方向，通过PLC和驱动器产品的一体化，可极大地降低系统成本与体积、提升系统总体性能。

4）模块化、智能化发展

为满足工业自动化各种控制系统的需要，近年来，PLC制造商先后开发了不少新器件和模块，如智能I/O模块、温度控制模块和专门用于检测PLC外部故障的专用智能模块等，这些模块的开发和应用不仅增强了功能，扩展了PLC的应用范围，还提高了系统的可靠性。



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