马达控制MCU在变，你也要跟着变！

　　随着制造业向智能化加速转型，工业4.0已上升为德国的国家战略。我们关注到，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。

　　一场智能工业革命正席卷从工业控制到白家电等所有市场，业界对马达控制要求正在快速增长。马达控制是MCU应用的一项重要领域，可说是服务于我们工作与生活各个面向，但它却也占据了能源消耗中最大的一部分，所以如何更好地提高马达控制的使用效率以实现节能的要求，是当前市场一项主要的挑战。

　　随着智能工业刮起工业4.0风暴及马达本身设计的不断优化，及其带来相应的控制方式也在转变，这让控制器中的MCU性能需求不断攀升，比如矢量控制，空间磁场定向，坐标分解以及PI调节环路等，这在以前比较常采用8/16位单片机的控制器就已经遇到了性能的瓶颈。

　　此外，我们也注意到在很多场合，用户希望把一些系统控制的功能与马达控制的功能放在一颗芯片里实现，这样的反馈对于传统的DSP方案也带来了挑战。

　　有鉴于此，马达与MCU面临诸多挑战，我们该如何把握市场新机遇，从而改变设计策略，以“变”制“变”？报名参加电子发烧友12月份“智能工业技术研讨会”。

　　三大趋势与挑战：分布式与集成、智能化网络化和远程控制及节能

　　电机系统节能是大势所趋。为提升能效等级，工信部今年6月份刚刚公布了电机能效提升计划（2013-2015年），到2015年，实现电机产品升级换代，50%的低压三相笼型异步电动机产品、40%的高压电动机产品达到高效电机能效标准规范;累计推广高效电机1.7亿千瓦，淘汰在用低效电机1.6亿千瓦，实施电机系统节能技改1亿千瓦，实施淘汰电机高效再制造2000万千瓦。

　　图1 IHS Electronics & Media工业自动化组高级分析师周万木指出，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。

　　图2 中国低压马达市场及产品类别组成图-2011年 vs. 2015年（Source：IHS Electronics & Media工业自动化组高级分析师周万木）

　　IHS Electronics & Media工业自动化组高级分析师周万木（图1）表示，马达与MCU主要的趋势和挑战包括三个方面：分布式电机控制系统与集成的电机控制产品；智能化、网络化和远程控制；电机系统节能。

　　周万木指出，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。

　　周万木进一步指出，8位MCU因为价格便宜，性能稳定，应用范围极为广范，比如信号检测，LED照明控制，电源转换控制和BLDC电机控制，这些应用中8位MCU就已经足够。而电机系统自动故障报警、远程监控和远程诊断调试等需求，将会使用越来越多的功能更多，处理能力更强的MCU，DSP和FPGA。8位MCU在变频器控制、伺服电机控制、电力与能源监控， 越来越多的以太网应用等现代工业环境下遇到了瓶颈。同时，另外32位MCU价格在进一步的走低，8位MCU和32位MCU的价格差异在缩小，所以未来的电机控制系统会用到越来越多的32位MCU。另外，远程电机温度检测、异常震动检测和电流电压监测等需求将会为模拟芯片创造更多的市场机会。