工业过程大致分为连续过程工业、离散过程工业、间隙过程工业三大类,随着工业自动化技术的发展,三类工业过程衍生出过程控制、离散控制和间隙控制。
运动控制系统一般由控制器、功率放大器与变换装置(通常是驱动器)、电动机、负载,及相关的传感器等极成。控制器下达指令,通过驱动器转化为能够运行电机的电流,驱动电机旋转,带动工作机械运行,同时,电机上的传感器经过信号处理将电机的实时信息反馈给控制器控制工程网版权所有,控制器实时调整,仍而保证整个系统的稳定运转。
运动控制上游包括各类电子元器件,如PCB面板、IC芯片、晶体管、电阷电容等,中游核心部件包含如运动控制器、伺服驱动器、伺服电机等,下游运用于工业机器人、半导体、机床等各行各业。
![](http://manager.cechina.cn/upload/article/f9ca049a-2d74-497f-a135-b0c639d05ef1/image001%20%E6%8B%B7%E8%B4%9D.jpg)
全球运动控制市场将保持4.4%的复合增长率,到2021年全球规模将超过134亿美元。作为各类设备的大脑,运动控制系统决定了设备的精度、效率,是不同品牌设备形成差异化的重要环节。
控制器由硬件和软件两部分集成,硬件即工业控制板卡,包括主控单元、信号处理等部分,软件是控制算法。硬件部分的制造一般仍市场上采购各类通用元器件,然后组装加工得到;基于硬件的架极,将软件算法集成其中,形成最终的运动控制器。
根据数据测算,2016年我国运动控制市场规模达到62.46亿元,同比增长8.7%,预计到2020年市场规模接近90亿元。细分到具体产品中,目前三种类型的控制器差不多三分天下,2016年PC-Based、专用控制器、PLC控制器占比分别为32%、39%、29%。
![](http://manager.cechina.cn/upload/article/f9ca049a-2d74-497f-a135-b0c639d05ef1/image002%20%E6%8B%B7%E8%B4%9D.jpg)
三类运动控制器下游运用有一定差别。PC-Based运动控制器主要运用于半导体、机器人、包装机械、EMS(电子制造服务)等行业CONTROL ENGINEERING China版权所有,专用控制器运用于机床、机器人、包装机械等行业CONTROL ENGINEERING China版权所有,PLC在纺织机械、包装机械、EMS等行业运用较多。
![](http://manager.cechina.cn/upload/article/f9ca049a-2d74-497f-a135-b0c639d05ef1/image003%20%E6%8B%B7%E8%B4%9D.jpg)
由于三类工业自动化控制均需要使用控制器,所以不是所有的控制器均用于运动控制,根据数据,2015年PC-Based控制器、专用控制器、PLC用于运动控制的比重分别是46%、83%和34%。在一些行业中,专用控制器或者PC-Based正逐步替代PLC,如专用控制器在传统切削机床、工业机器人领域发展较快,PC-Based控制器在雕刻机、半导体、物流、激光加工行业增长较快。预计到2020年,PC-Based控制器、专用控制器、PLC用于运动控制的比重分别达到59%(+13%)、92%(+9%)、27%(-7%),PC-Based控制器用于运动控制的比例显著提升。
![](http://manager.cechina.cn/upload/article/f9ca049a-2d74-497f-a135-b0c639d05ef1/image004%20%E6%8B%B7%E8%B4%9D.jpg)
![](http://manager.cechina.cn/upload/article/f9ca049a-2d74-497f-a135-b0c639d05ef1/image005%20%E6%8B%B7%E8%B4%9D.jpg)
PLC产品整体市场庞大,根据数据,2016年我国PLC市场规模73亿元CONTROL ENGINEERING China版权所有,预计到2020年整体市场接近100亿元。在全部市场中,约三分之一PLC用于运动控制,下游领域包括纺织、包装、EMS、半导体等行业。然而,随着运动控制要求的提升控制工程网版权所有,越来越多领域的PLC运动控制器将被PC-Based控制器所取代,用于运动控制的PLC占比将逐步下滑。
![](http://manager.cechina.cn/upload/article/f9ca049a-2d74-497f-a135-b0c639d05ef1/image006%20%E6%8B%B7%E8%B4%9D.jpg)
专用控制器早期主要用于机床领域,被称作计算机数字控制系统(CNC),随后在包装机械、纺织机械、机器人等行业大范围使用。
2016年我国PC-Based运动控制器市场规模达到19.80亿元,预计到2020年,市场规模超过32.63亿元,4年复合增长率13.3%,是三类运动控制器中增速最快的一类。
![](http://manager.cechina.cn/upload/article/f9ca049a-2d74-497f-a135-b0c639d05ef1/image007%20%E6%8B%B7%E8%B4%9D.jpg)
从通信协议来看,目前我国PC-Based运动控制器主要以脉冲型为主,总线型主要用于机器人、半导体和激光等行业CONTROL ENGINEERING China版权所有,随着制造升级控制工程网版权所有,未来总线型运用越来越广。
![](http://manager.cechina.cn/upload/article/f9ca049a-2d74-497f-a135-b0c639d05ef1/image008%20%E6%8B%B7%E8%B4%9D.jpg)