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智能液压系统增强了工程机械设备的连接性和性能
2021-09-11  浏览:0
     如今,通过传感器和物联网(IoT)的融入,几乎一台重型设备中的每一个部件和系统都变得更加智能化。
 
    "移动机器物联网的核心愿景是实施数字技术,自主捕捉有关移动机器系统性能的可操作数据,实时完成并提供给机器最终用户和OEM供应商,以便他们能够最大限度地提高机器的正常运行时间和灵活性。"博世力士乐销售产品管理与电子系统总监TerryHershberger说。
 
    伊顿公司动力和运动控制工程总监BenHoxie表示,具体到液压系统,有两大趋势在推动智能化的发展。第一个是低成本计算和传感所实现的分布式智能,它催生了各种类型的新机器功能。伊顿将这种智能机器运动称为动态机器控制。
 
    第二个关键驱动力是"连接性的一步改变",通过移动和工业通信协议,可以低成本地传输更多的数据。"这种改进的连接性正在实现大数据创新,将对机器的运行方式和机器操作员的行为产生新的见解。"Hoxie说。
 
    自动化也在推动着智能化程度的提高。"通过整合强大的控制器、传感器/反馈设备和连接装置来实现机器的数字化,为额外的工作流程或其他应用提供了条件,可以让远程控制的工作场所得到更安全的管理,车队经理可以控制一个允许车辆运行的区域,当然也可以提供系统的诊断。然而,这并非没有挑战。"Hershberger说。
 
    总的来说,创建更多的智能系统有助于通过更好的机器控制来提高安全性、生产率和运营成本,Hoxie说:"智能液压系统如何带来这种好处?其中的一个例子是我们的臂架稳定控制解决方案。通过减少高达75%的臂架摆动,该系统为最终用户带来了安全和生产力的好处。另一个例子是自动引导转向解决方案。伊顿的系统结合了我们的GFXGPS接收器、SFX安全等级控制器和SBX高级转向阀,实现了自动和半自动的车辆转向操作。"
 
    增加更多智能的方法
 
    制造商正在通过多种方式创建更智能的液压系统,包括融入更多的传感器和软件。
 
    博世力士乐数字应用解决方案(BODAS)的物联网解决方案、软件和电子硬件组合体现了该公司对非公路设备的数字化提升。"与博世一起,我们还提供了合适的物联网基础设施和基于云的分析应用程序,它结合了移动液压和电子、边缘分析和物联网等决定性领域的能力和应用经验。"Hershberger说。
 
    总的来说,该公司在必要时加强了传感器的集成,以提供液压性能指标的实时数据。此外,该公司正在设计其数字技术产品--包括硬件、软件和连接及分析系统--以作为完整的解决方案一起工作。
 
    硬件选项包括一个开放的、可扩展的、可自由访问的移动电子平台,该平台由控制单元、连接设备、传感器和人机界面(HMI)组件(如操纵杆和显示器)组成。Hershberger说,博世力士乐的软件是模块化的,包括编程、参数化和诊断的工具,并基于对静压和电液功能的深刻洞察。
 
    物联网的基本组成部分是‘物’,因此,伊顿公司正在开发一套智能设备,如具有深度集成传感和控制功能的CMA阀。它的AxisPro阀门具有板载空白,允许用户构建特定于应用程序的解决方案,从而根据机器设计的需要定制阀门。
 
    我们还将继续建立在我们的Pro-FX控制套件和软件解决方案的基础上,这个机器控制功能块库可以快速方便地进行系统开发和调整,以满足机器制造商的需要。最后,在连接和云存储方面,我们的TFX远程通信解决方案使机器制造商和机队经理能够远程监控、升级和诊断他们的机器。
 
    传感器扩展到液体和过滤器
 
    对于其FilterMinder技术,DonaldsonCo.Inc.开发了传感和分析解决方案,以实现对过滤器和液体寿命的精确监测。Donaldson公司FilterMinder总监NateZambon表示,迄今为止,其空气过滤器监测解决方案最大的进步是围绕着增强分析功能,以帮助用户更好地理解所汇总的数据。
 
    现在,该公司正将工作重点放在液体过滤器和液体监测上,比如用于液压过滤器和液压油状态监测。"想出[用于]液体状态监测的智能和算法比空气过滤监测更复杂。"Zambon说。
 
    确定空气滤清器的使用寿命是比较简单的,因为它主要是基于何时出现压力下降,这可以通过压力传感器来测量。然而,有各种不同的东西可以表明油品的寿命已经结束,或者油品中是否有污染物。这需要不同的实验和测试组合来验证和表征油品生命周期,这使得开发用于这样做的传感器和分析更加复杂。
 
    "我们确实一直在利用唐纳森的技术团队进行非常强大的推动,并且有一些外部的合作伙伴关系,我们已经到位,以支持我们在唐纳森内部开发这些能力,该公司还在扩大现场测试的规模,因为最终,在现场是你证明技术可行性的地方。"他补充道。
 
    安全和其他挑战依然存在
 
    智能机器的扩展需要系统工程、机电一体化、嵌入式控制、软件工程和数据科学等方面的技能,而这些技能对于机器制造商来说是具有挑战性的。仅仅知道如何集成液压元件已经不够了。机器制造商需要擅长将机械、电气、电子和软件领域整合在一起,以提供最佳性能。
 
    正因为如此,伊顿正在开发像Pro-FX组合这样的技术,由智能元件、控制器和软件组成,旨在实现轻松集成到机器设计中。通过利用开放的架构平台,伊顿简化了机器控制的挑战,同时确保机器制造商拥有控制力和灵活性,使他们的机器与众不同。
 
    像伊顿和博世力士乐那样提供一整套技术,使OEM厂商能够从单一来源获得大部分(如果不是全部)必要的组件。这有助于确保所有组件都能根据需要协同工作。它还简化和减少了设计时间。
 
    随着对更多智能和自动化需求的进步,设备的可靠性和安全性以及机器安全监控和软件管理也是需要解决的挑战。
 
    "当我们开始在这个互联的世界里工作时,没有人设想自己的机器会被网络空间里的人黑客攻击,但这是真实存在的,你的控制器、传感器和连接设备需要得到保护。想象一下,在软件更新的过程中,通信链路被黑客攻击,控制器上加载了错误的信息。这可能会导致机器的意外移动或操作,也可能是机器无法操作,无法使用。此外,未经授权连接到机器上,允许更改操作参数,可能会导致意外操作。"Hershberger说。
 
    为了帮助克服这些挑战,Hershberger表示,有必要在控制器中加入硬件安全模块,或对组件进行认证,使其达到一定的性能水平。此外,还必须有云安全和IT基础设施,以及在机器处于安全状态时向其"推送"软件更新的方法。这不仅仅是数据的管理和传输,关键是如何将该连接设备和后台基础设施放在一起,我们称之为设备管理。
 
    机器连接和可以收集和传输的大量数据也带来了挑战。智能的、有用的、大数据是昂贵的,可能管理起来很麻烦,但当我们谈论智能时,永远都是那么重要。因此,一个持续的挑战是数据压缩和过滤出并发送相关的可操作数据。这是连接设备的关键,也是博世和博世力士乐正在努力通过使用边缘分析来克服的一个领域。
 
    Hershberger承认,机器的终端用户可能会推动连接性和数据的采用,但可能不会关注相关的挑战。因此,OEM和解决方案供应商要做好准备,提供可靠、强大和先进的系统。
 
    充满机遇的潘多拉之盒
 
    最近,物联网和连接的加速发展,是机器不断走向更智能的下一步。从几十年前的第一台电液机器开始,该行业一直在不断地追求能力越来越强的机器,在过去的十年里,我们已经看到驾驶辅助和半自动的农业、建筑和材料处理机器进入了主流。即使是现在,我们的行业也即将迎来完全自主的移动机器。
 
    因此,他表示,伊顿已经准备好帮助OEM厂商和终端用户拥抱持续进步的机会。
 
    Hershberger表示,远程连接机器的能力打开了一个"潘多拉的机会之盒"。这可以通过车队管理功能,如地理定位和查看操作数据或诊断。通过传感器、机器监控控制器数据或关键的机器信息,能够将何时需要更换过滤器或机器上出现问题的迹象告知机器的所有者,这一切都唾手可得。
 
    随着技术的不断进步,内置在组件和系统中的智能和功能也将不断提升。对机器进行升级,并在空气中进行闪现,或改变机器上的参数,以增强机器工作环境的操作,这样的例子将是司空见惯的。他预测,互联机器将变得越来越正常。
 
    原文链接:https://www.xianjichina.com/special/detail_479341.html
 
    来源:贤集网
 
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