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贝加莱装甲兵——让重工机械舞步轻盈
来源: 贝加莱作者: 贝加莱时间:2020-11-17 20:33:58点击:485

移动设备无处不在
每天,我们的生活周边都离不开这些大型装备的身影,谷物的种植、除草、施肥、收割、秸秆成卷,在城市里包括大楼的建设挖掘、旋挖钻、桩基、混凝土、塔吊等,而在道路方面则由大量的挖掘、装载、混凝土、沥青搅拌与摊铺、压路机,包括市政日常的铣路,登高、清洁,也有紧急状态下的消防车等,移动类设备在我们的生活中无处不在。


农业、建筑与工程、市政工程这些领域,都与我们的日常生活、居住、城市生活建设紧密相关。农业现代化、更美好便捷的城市生活、高品质的居住条件,这一切都来自于大量的工程类设备的应用,这些设备的共同特点是“移动”—不像生产线设备在车间的屋顶之下,这些带有轮子/履带的设备,生存在极其恶劣的环境里。


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图1-广泛在我们身边的移动装备


严苛环境下工作的大家伙
就像挖掘机经常要工作在泥潭里,而筑路设备都得反复振动,而油污、冷凝,夏天的高温、冬天在北方的严寒地带,这些移动的设备依然要良好工作,而且,他们有时候会肩负非常危险的环境中执行抢险救灾任务,就像消防车出现在火场—他们需要高速响应能力,因为时间关乎生命,而挖掘机出现在地震灾区一样。


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图2-移动装备严苛的工作环境


在传统上,这些大家伙似乎都是轰鸣中,像巨无霸一样的展现着“钢铁魅力”,人们就想着他们似乎并不像舞者的轻盈,或者反应不是那么迅速,因为他们看上去像个“傻大个”一样。


其实,了解他们的人,都知道,这些移动装备有着非常高的智能水平,他们的自动化程度也是非常高的,他们除了外表粗狂,其实内心一样秀丽,因为,与工厂生产讲求效率是一样的,高效的机器与生产效率紧密相关,他们对控制器有着一样智能的需求。


量体裁衣的控制器
早在2010年,贝加莱就已经投入了移动自动化领域,这个家伙就是X90移动自动化,它的外观棱角分明,硬朗形体又散发精致容颜,采用铝合金压铸外壳,内部的减震细节设计使得它可以承受5g的振动冲击,IP69K防护等级,承受在泥泞、粉尘环境下的工作,并且它还获得了船级社认证,确保它能够在盐雾侵蚀的环境下工作。


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贝加莱X90移动装备控制器


严寒与酷暑不能阻止它的辛勤工作,零下40~85摄氏度的工作温度下,它也能可靠运行。由于移动设备通常需要采用直流供电,因此它的I/O配置都是满足这个行业的9-32VDC电压范围需求的,包括连接器都是快速插接应用设计。


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图4-贝加莱移动装备HMI


完整硬件架构
贝加莱移动自动化包括了X90控制器及为恶劣环境而开发的移动面板,同样高防护等级,宽温,IP67的分布式I/O,通过CANopen、POWERLINK与控制器进行连接,符合J1939的通信规约可以与发动机等车载设备进行通信,传递协同信息。


在整个贝加莱移动自动化的控制系统架构中,包括了控制器、分布式的I/O站、HMI、以及Automation Studio平台的开发,以及满足行业规约的J1939软件模块。

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图5-移动装备控制系统构成


贝加莱可以为移动类装备提供完整的控制系统硬件与软件支撑。


mapp无处不在
在其它的装备制造业如印刷、包装、塑料等,贝加莱开发了mapp功能,针对移动设备,其实,每个设备都有它自身的工艺Know-How,虽然看上去这些设备大而状,却有自己的独门绝技来确保高效而安全的作业。


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图6-贝加莱软件架构


在图6中,我们在硬件之上是实时运行环境,mapp应用模块,以及针对与建模仿真软件的开放连接能力,以及为机器本身开发的应用层。

贝加莱mapp是为装备而开发的可复用的软件模块,在移动装备里也有很多模块可用,这样用户就可以快速配置一个机器的应用。


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图7-mapp针对移动装备的模块


图7中就是针对移动装备的mapp模块功能:

  • 液压闭环:对于履带吊、挖掘机等设备来说,其实,他们就像一个液压作为执行机构的机器人,

液压回路的闭环控制,关乎操作的精细。

  • 转向与驱动:快速的转动,与发动机的协同,避免过冲,曲线平滑也是控制的要点。

防撞:塔吊的工作区间需要保障安全,不能与空间其它设备或人发生碰撞;

  • 调平:对于沥青摊铺而言,必须确保地面的平整,即使在拐弯、上坡也要保证能够按照设计的规

范来保持一致性,否则,路面就会与行驶车辆的安全性相关。

  • 防摇防晃:对于高空的吊装、登高等作业来说,防止摇摆、晃动、倾翻都需要有效的机制来处理。

mapp的各种模块为应用提供了核心的工艺控制能力,这也是贝加莱经验积累的厚度。


mapp的辅助功能设计

除了针对核心工艺的mapp功能封装,贝加莱的mapp还有很多机器设计能力:

◼ mappData针对数据统计的能力;

◼ mappTweet针对报警、事件的推送给维护、数据中心的能力;

◼ mappUser用户权限管理;

◼ mappEnergy针对能源效率的管理;

◼ mappAlarm机器的报警、日志等;

◼ mapp......



未来集成作业体系
事实上,未来无论是农业、道路工程、建筑工程,都会牵扯到各个车辆的协作,道路、农场就如同一个工厂一样,各个设备之间按照顺序,工艺进行层次作业,以提升最大的设备使用效率,确保计划与调度的最优。

通过X90的无线通信,例如对GPS/GSM的支持能力,这些设备之间可以将数据汇集到中央调度中心,根据每个阶段设计规范,将其状态汇集,以便根据制定的计划来确保最优的设备调度,包括工艺如混凝土配方、沥青搅拌与摊铺的参数、地理位置等工艺参数给到每个执行的车载设备,以避免不必要的浪费,或者由于延误带来的工期损耗,让一条高速公路像一个机器一样精准的被生产出来。

图8为我们描述了已经正在发生的协同作业场景,这也是未来我们所期待的,因为,人口红利正在消失,依赖于机器的协作可以大幅提升效率,降低作业中的浪费,提高投资回报,这都是努力的方向。

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图8-未来集成作业场景


广泛应用

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图9-已经广泛应用的贝加莱X90系列


X90已经被广泛应用于各种移动车辆、AGV、铁路、农业机械,欢迎您来到2020年宝马展,贝加莱展台,与我们一同分享如何提升装备智能水平。


在2020年11月24-27日,浦东新国际博览中心即将举办的宝马展(Bauma)上,贝加莱也将携带针对移动自动化的全系列产品、技术、方案与您见面,欢迎来到我们的展台,期待与您的深度交流。


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