移动设备无处不在，量体裁衣的控制器

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

图8-未来集成作业场景

广泛应用

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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