还在PK纯硬件?eOC开启软件定义功能的新赛道

资料来源:Mobile Hydraulics Tips | Ken Korane

翻译整理:静液压

传统硬件定义功能

移动机械制造商需要决定是使用压力、扭矩还是斜盘角度来控制他们的泵,而且总是不得不接受妥协。这同样适用于许多其他硬件参数,这些参数一经定义,在机器的整个使用寿命期间都保持不变。

 

【i前沿】Q53:还在PK纯硬件?eOC开启软件定义功能的新赛道

据德国Bosch Rexroth 移动液压集团的挖掘机行业专家 Simon Dreher 所说,当今的液压系统主要依赖于纯液压机械控制的组件,如泵、操纵杆或阀门。“我们都知道,对于每一台机器,这都需要安装和硬件的协同工作,而且灵活性差,因为一旦机器的性能被初始化设置,它通常无法更改,或者只能通过手动操作”他说。

软件定义功能

新的电液系统将控制功能从液压机械控制单元转移到软件控制。Rexroth eOC(电子开式回路)产品组合包括用于动态控制工作应用和行走驱动的软件和液压组件。通过 CAN接口,eOC软件可以在运行期间灵活设置各种控制参数。通过将液压机械控制功能和界面移至软件,在运行期间可以单独更改和组合控制模式,并且可以可变的设置泵动力。

 

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”今天,对于不同的应用、不同的任务和不同的控制策略,我们有很多套液压机械控制器。这些通常组合在一起使用,因此成本很高。为每个控制器都找到正确的设置通常不得不做妥协。而且一旦定义了这些设置,就无法在现场更改。借助eOC,我们现在已经成功地将当今所有的泵控制功能转移到软件中,通过更高的控制质量和无限的灵活性,实现了极其个性化的机器设置,”Dreher 解释说。“而且,操作员可以在机舱内以增量方式更改参数。” 

 

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通过电子闭环控制,BODAS eOC泵控制软件需要泵上的电液控制阀、斜盘角度传感器和泵出口上的压力传感器。对于电子负载敏感,必须在主控制阀的 LS 端口安装测量负载压力的压力传感器。软件本身在专用控制单元上运行并处理压力、斜盘角度和转速信息。作为输出,它为泵控制阀生成PWM控制电流。

这样,压力、扭矩、流量和角度在一个电子闭环控制回路中得以相互独立控制,因此作为整个液压系统的一部分的泵,可以最优化运行。由于eOC架构允许对压力、角度和扭矩梯度进行动态控制,因此它可以实现更平滑、更温和的运动,尤其是在运行开始时。通过 CAN 总线接口,还可以动态调整设定值和参数,以实现额外的功能并使机器适应特定的客户要求和工作任务。

 

 

eOC方案

eOC软件可以安装在 Rexroth BODAS 控制器或第三方控制器上。它可以持续的调整液压功率以适应现有引擎的扭矩以实现动态、精细的工作功能,最终提高机器的整体生产力。它优化了整个液压系统的能耗,从而降低了油耗,或者在电动机器的情况下,优化了电能的使用。

 

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作为可扩展的解决方案,力士乐 eOC 产品组合允许步进式实施方案——从电动液压 eOC泵到覆盖整个液压系统的选项,包括 eOC主阀和电手柄。

自动校准,也就是组件与机器本身的校准,是eOC 的另一项新功能,校准不是在OEM生产线末端静态执行,而是在机器运行时循环执行。eOC 软件在启动和操作期间记录特定的校准信息。实时的数据,例如考虑老化影响或温度差异,都被记录下来,参数会根据记录相应的做自动调整。这提高了行为的可重复性,能够始终充分利用泵功率,并提供精准的泵状态信息,以便在设备级别进行进一步处理。

Rexroth eOC架构还允许在行走驱动系统采用新方法,尤其适用于紧凑型机器。基于二级控制概念,eOC 将闭式行走驱动的功能与开式驱动的物理布局相结合,仅需一台泵即可实现行走和工作功能。因此,所有行走和工作功能都可以组合在一个液压回路中——所有旋转消耗都直接连接到压力管路中。这个二次回路不需要额外的方向阀,就能控制液压马达的排量和输出扭矩,以达到所需的转速。
eOC 的行走概念需要更少的组件并简化了液压架构,因为不再需要方向阀和制动阀。此外,在一个液压回路中结合工作和行走功能允许在制动或下降过程中回收液压能,从而确保驱动力得到最佳利用。

eOC案例

已经商用的机械设备已经从新的 eOC 系统中受益。其中包括为要求苛刻的挖掘工作而开发的紧凑型挖掘机,例如意大利Eurocomach的紧凑型挖掘机,该挖掘机于2021年上半年投入批量生产对于密集的挖掘工作,已经开发了一种特殊的动力模式。例如在清空铲斗时,这种操作模式允许最大压力和扭矩以及最大压力递增。同时,该机器具有精细模式,例如在铺设管道时,可实现无冲击、平稳运行。

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Eurocomach的紧凑型挖掘机60 ZT配置博世力士乐的eOC方案
eOC 架构也非常适用于轮式挖掘机。以前,需要大量的控制阀来调整这些多功能机械的功率以适应特定任务。迁移到 eOC 架构显著减少了硬件支出,最大限度地降低了成本并避免了控制阀切换中的潜在错误来源。
 

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原文始发于微信公众号(iHydrostatics静液压):【i前沿】Q53:还在PK纯硬件?eOC开启软件定义功能的新赛道

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