我們非常重視您的個人隱私，當您訪問我們的網站時，請同意使用的所有cookie。有關個人數據處理的更多信息可訪問《隱私政策》
2023/09/20
工業控制市場是現代工業中不可或缺的一部分，它涉及到自動化、智能化、數字化等多個方面。隨著全球經濟的發展和科技的進步，工業控制市場也在不斷擴大。據市場調研機構研究統計，2022年全球工業控制市場規模約8000億元，預計未來將持續保持平穩增長的態勢，到2029年市場規模將超過萬億元，未來六年CAGR約3%。
一、工控行業穩中求變
工業控制對系統的可靠性、穩定性要求比較高，因為故障停機會造成比較大的損失。傳統的工控設備只能完成簡單的控制和操作，而工業4.0的興起正在將智能工廠引入各行各業。新的工控設備能夠自適應、自監測、自維護，不僅提高了生產精確度、效率和產品質量，還能更好地適應多變的生產環境。
智能化升級是工控行業的主要趨勢之一，工業互聯網加快了工業控制系統向智能化、網絡化和數字化方向的發展。例如機器人控制，融合了AI（人工智能）的模糊控制以及神經網絡算法等，在智能控制的同時也實現了高速化。不管是智能化還是高速化，都需要更精確的采樣和更精準的控制；由于數據量越來越大，在更高速采樣的同時還需要更高速的通信，才能實現更精準的控制。
另一個不變的趨勢是小型化，工控設備一直在向模塊化和集成化方向發展，以快速適應不同的生產流程和應用場景，有效提高生產效率。通過模塊化設計和集成化應用，工控設備能夠更好地完成生產任務，降低成本并提高精確度。
此外，工控云化可以滿足數據共享和協同的需求，通過云平臺實現遠程控制與監測，大幅提高生產效率和管理效果，并提高企業的競爭力。
二、半導體技術與工控天作之合
工控行業的發展需要先進的半導體技術做支撐，比如滿足寬溫環境要求的半導體器件及電子元件，如CPU、MCU、DSP，以及隔離接口、隔離驅動、電流傳感器等。上述趨勢恰恰也為半導體尤其是模擬芯片帶來了巨大的應用機會。
智能化首先要有一個最強的大腦——主控芯片，它既要有更大的容量，還要有更強的計算能力，并支持不同的算法；其次，智能化還要有強壯的軀干——更高精度、更快速率和更高帶寬的采樣能力；系統可靠性也要更強，器件還需要有保護功能，以確保模塊不會因失效而燒毀、炸機。
從小型化角度來說，在系統中使用高頻器件，可以實現變壓器、電感等的小型化，從而有效簡化系統結構，降低設備的體積和重量；還可以利用熱地方案來優化電氣架構，讓整個系統變得更加簡單。
國產模擬半導體龍頭納芯微數年前就開始了工控領域的產品布局，其完善的解決方案現已廣泛應用于工業變送器、變頻器、PLC、伺服等應用中。
三、納芯微完善的工控系統解決方案
針對工控行業升級的大趨勢，納芯微可提供完整的工控系統芯片解決方案，目前，在工業變頻和PLC方面已經推出了非常多的產品。如下圖工業電機系統解決方案所示，邏輯控制部分有公司的傳統優勢產品，如數字隔離器、隔離接口、非隔離接口等通信類產品；在變頻、伺服等大功率應用方面，有全品類的驅動和電壓采樣、電流采樣解決方案。
納芯微工業電機系統解決方案
1）在可靠性方面，納芯微的產品已經過市場和客戶的驗證，具有很高的穩定性和可靠性；針對中大功率的系統，納芯微也推出了帶保護功能的產品，以便更好地滿足系統的高可靠性要求。
◆ 單通道隔離驅動NSI6801：目前已在工業變頻器和伺服系統中大批量應用。它基于容耦隔離技術，兼容光耦輸入，信號調制方式采用自有專利Adaptive OOK? 技術，能夠提供更強的隔離性能。該器件的CMTI（共模瞬變抗擾度）大于150kV/μs，提高了系統的抗干擾能力，有效減少了誤導通現象，能夠適配更多的應用場景，系統的穩定性和可靠性更高。
◆ 智能隔離單管驅動NSI68515：集成了更多保護功能，如米勒鉗位、DESAT（退飽和）保護、軟關斷保護、故障報警等，能夠在功率管發生過流或短路時，快速檢測到故障并關斷管子，防止功率管損壞。
2）在支持工控系統小型化方面，納芯微還提供一些有針對性的產品解決方案，例如，以下兩款更高集成度的芯片產品。
◆ 數字輸入（DI）隔離器NSI860x：用單顆器件即可替代多顆低速或高速光耦器件，能夠有效縮小系統尺寸，簡化系統設計。與數字隔離器不同，數字輸入（DI）隔離器的輸入級為電流型輸入，且集成了電流限制功能，允許在-60V～60V范圍內將輸入電壓轉換為邏輯輸出。
◆ 四通道低邊驅動器NSD5604：它是為小型化PLC主機與DO模組提供的集成式驅動方案。4通道集成漏級輸出結構節省了DO模塊PCB面積，支持小尺寸或名片式DO模組設計。它可以替代傳統MOS管+隔離器的分立方案，一顆NSD5604加一顆數字隔離器即可完成整個PLC數字輸入，集成度更高。
3）為實現工控系統智能化、高速化，需要更高精度、更快速率和更高帶寬的采樣能力，以下兩款產品是理想的選擇。
◆ 隔離電壓采樣芯片NSI1312x：支持單端模擬輸出，可以直接連接MCU的ADC I/O口，不需要額外的運放作為差分轉單端，使整個傳輸路徑變得更加簡單，可以實現更高的精度、更高的帶寬和更快的響應速度。該器件在滿幅輸入條件下可滿足±0.5% @25℃、±1.5% @-40～125℃的精度要求。
◆ 集成式電流傳感器NSM201x：具有高精度、高可靠性、高靈敏度、低零點誤差及良好的線性度（非線性度誤差<±0.2%）等特性，能夠降低器件的整體輸出誤差，在工作溫度范圍內，最大測量誤差±1.5%。基于霍爾效應原理，采用隔離方式將±200A以內的電流轉換成線性電壓輸出，通過集成電流路徑，芯片無需額外的電源供電，能夠實現更高精度的電流采樣。此外，它還具備高隔離耐壓、強通流能力、快速過流保護等功能。該系列適用于多種隔離電流采樣場合，如工業變頻器中的母線電流及橋臂電流采樣。
四、聚焦工控行業，適配更多應用
納芯微始終聚焦終端應用，圍繞系統應用開發產品，為客戶提供高性能、高可靠性的產品和解決方案，助力客戶提升系統的整體性能。
在未來，納芯微也將持續發力工控行業，開發更多適配行業應用的豐富產品，特別是符合行業趨勢的前瞻性產品，助力工控領域的創新，迎接工業自動化市場的爆發式增長。
