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分析预测电机控制行业的发展趋势

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发布日期:2020/6/20点击次数:252

  工业4.0(Industry4.0)是德国政府《高技术战略2020》确定的项目之一,该项目旨在通过利用信息通讯技术和网络技术,将制造业向智能化转型,工业4.0已上升为德国的国家战略。“工业4.0”分为两大主题,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现,意味着设备之间可以相互沟通,并能在智能联网的生产流程中独立运作;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
  IHS公司高级分析师周万木指出,德国提出工业4.0,美国提出先进制造业国家战略计划,我国也在推进传统制造业的转型与升级,在这样的大背景下,传统的电机和电机控制行业也正在发生变化,对电机控制芯片也提出了新的需求。分析师周万木认为主要的趋势包括以下三个方面:
  分布式电机控制系统与集成的电机控制产品趋势
  单独的机械设备中电机的轴数正变得更多,多轴控制越来越多的应用在包装机械、电子组装机械、食品饮料机械,机械手和印刷机械中。为了满足小批量,定制化和柔性化的加工需求,客户需要灵活的调整电机控制的轴数,要求电机控制系统更加开放,可以重复编程。
  另外,现代工厂的生产线正变得越来越复杂,比如汽车制造,包装,食品饮料,仓储物流等产线正在使用成百上千个变频器、伺服和电机来控制物料流动,这些产线对分布式电机控制系统需求量比较大。以前的电机控制系统会有个中央电气控制柜安装电机驱动器,而分布式电机控制系统可提供一套紧凑的模块化解决方案,有助于简化接线、缩短调试时间和降低对额外机柜空间的需求,更少的线缆连接也可以减少干扰,提高生产线的可靠性,无需使用电气控制柜使得电机可以快速连接到工业以太网。
  电机控制系统的分布式同时意味着电机控制产品的集成化,比如电机和电机驱动的集成,电机控制器和PLC的集成,电机控制器和驱动的集成。电机,电机驱动及其控制系统的高度集成化,使得三者的设计,制造和运行都紧密融为一体,与传统电力传动系统相比,它们体积更小,重量更轻,功率密度更高。IHS公司高级分析师周万木提到,集成的概念不仅仅停留在电机,电机驱动和电机控制器,还包括整个电机系统的集成。西门子公司正在推广IDS(IntegratedDriveSystem)集成驱动系统包括两个层面,第一个层面是横向集成,包括电机控制器,电机驱动,电机和减速机的集成;第二个层面是纵向集成,是将电机系统纳入到整个工业控制系统,也叫TIA(TotallyIntegratedAutomationPortal)。
  电机控制的集成化趋势使客户对电机控制MCU,FPGA和DSP性能的要求越来越高,同时要求半导体芯片厂商也能提供集成的解决方案,在单颗芯片中集成更多的功能,I/O,驱动,控制算法以及工业以太网模块等。
  智能化、网络化和远程控制趋势
  整个电机控制系统的智能化、网络化和远程控制将是大势所趋。电机控制系统不但是转换和传送能量的装置,也是传递和交换信息的通道,未来的工业电机系统不仅仅是一个执行机构,同时也会是整个工厂系统的一个有机组成部分和能源使用监控点。IHS公司高级分析师周万木举例说,比如西门子,ABB生产的一些电机,可以自动的采集和记录电机内的电压,电流,温升,振动等状态变化,并通过以太网将数据实时的送到控制中心,以供对电机的运行状态进行检测和故障诊断,使操作员无论身在何处均可访问参数、状态和诊断信息,并可进行参数设置。

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