產(chǎn)品頻道

機(jī)遇與挑戰(zhàn)
      隨著勞動力成本的上升，以及生產(chǎn)效率提升的需求，農(nóng)業(yè)和建筑業(yè)對自身設(shè)備的要求也與日俱增，自動化和網(wǎng)絡(luò)化以及智能化需求成為行業(yè)發(fā)展的方向。從聯(lián)合收割機(jī)到挖掘機(jī)，從消防車到多功能市政車輛，越來越多的自動化組件成為標(biāo)準(zhǔn)配置。幾乎每一臺移動車輛都裝備了多個(gè)ECU、顯示終端、傳感器和其它輔助電子設(shè)備，面向移動商用設(shè)備的自動化技術(shù)正快速向前發(fā)展。
     與傳統(tǒng)的工業(yè)自動化相比較，移動自動化對產(chǎn)品在基本功能方面的要求并無特別。不管是用于控制噴涂機(jī)器人還是用于控制挖掘機(jī)鏟斗，控制器還是那個(gè)控制器。其顯著區(qū)別在于產(chǎn)品的安裝和運(yùn)行環(huán)境條件的不同。印刷機(jī)的控制器不需要進(jìn)行高壓清洗，而農(nóng)用機(jī)械或工程車輛卻要對此習(xí)以為常。移動自動化的產(chǎn)品必須面對嚴(yán)苛的工作環(huán)境，包括紫外線、極端溫度、振動、沖擊、鹽霧、油污、凝露等。

圖1-惡劣工況對于控制器的極端挑戰(zhàn)

工程機(jī)械智能化的需求
      事實(shí)上，工程機(jī)械早已不像我們傳統(tǒng)看上去的“傻大個(gè)”一樣的機(jī)器，他們更為智能，以應(yīng)對復(fù)雜的應(yīng)用場景，這包括如圖2所示的幾個(gè)方面：
（1）智能算法：在不同的機(jī)型上，復(fù)雜的液壓控制（液壓機(jī)器人）、防傾翻、防搖、扭轉(zhuǎn)控制，瀝青攤鋪設(shè)備還包括了找平、配料工藝等，這些都較之以往依靠人工經(jīng)驗(yàn)而言，更為精細(xì)，高效。
（2）集群作業(yè)：公路已經(jīng)由多機(jī)種協(xié)同作業(yè)，包括進(jìn)度、車輛調(diào)度、實(shí)時(shí)工藝調(diào)整、路徑優(yōu)化等，可以通過無線通信網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并由中央調(diào)度系統(tǒng)給予作業(yè)指導(dǎo)。
通過數(shù)據(jù)采集，可以反饋大數(shù)據(jù)給OEM制造商，以使得其改變其機(jī)器的研發(fā)與制造環(huán)節(jié)的工藝水平。

圖2-工程與農(nóng)業(yè)機(jī)械的現(xiàn)場集群作業(yè)

     早在2011年，貝加萊就將其常規(guī)的自動化專業(yè)知識和移動車輛及工程機(jī)械自動化方面的經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，并得到日常的認(rèn)可。如今，貝加萊公司針對移動裝備所專門研發(fā)的具有創(chuàng)新意義的的X90移動控制和I/O產(chǎn)品線，更推動貝加萊在移動自動化領(lǐng)域內(nèi)不斷開拓疆土。
     X90系統(tǒng)的核心是一個(gè)擁有強(qiáng)大ARM處理器和48個(gè)多功能I/O通道的控制器，涵蓋了可用于CAN、USB、以太網(wǎng)和實(shí)時(shí)POWERLINK總線系統(tǒng)的接口，能夠滿足客戶多樣化的需求。

圖3 移動裝備智能化利器—X90

     X90具有極其堅(jiān)固的鑄鋁外殼，可安裝四個(gè)擴(kuò)展卡，靈活性高。另外還提供額外的I/O通道，多種I/O接口，如USB，CAN，RS485及RS232等。WLAN，籃牙，GPS等所需功能也盡將包含在其中。
     四個(gè)擴(kuò)展卡簡化集成了貝加萊技術(shù)工具箱的功能，使用起來極其簡單。例如，客戶可以通過擴(kuò)展卡的使用，簡單快速地對智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行配置。

圖4 最多可安裝四個(gè)選項(xiàng)卡，提供額外的I/O通道和接口

     X90系列產(chǎn)品的接口均采用莫仕公司針對自動化ECU開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)連接器，完全可以應(yīng)對嚴(yán)苛的工作環(huán)境。

圖5 莫仕的標(biāo)準(zhǔn)連接器，滿足嚴(yán)苛工作環(huán)境的要求

    作為針對移動自動化開發(fā)的產(chǎn)品，X90必須能夠應(yīng)對最嚴(yán)酷的工作環(huán)境。-40℃到85℃的工作溫度范圍，高達(dá)50g的抗沖擊力及5g抗震能力，讓X90具有滿足IP69K的高防護(hù)等級。加上耐鹽，耐油，耐紫外線等特性，一切都不在話下。CE，Ex，Zone II，DNV•GL，SA等多個(gè)國際認(rèn)證，更使得X90在嚴(yán)苛工作環(huán)境中的穩(wěn)定工作能力值得信賴。

圖6 重要的國際認(rèn)證為X90的穩(wěn)定性能背書

     除了自身的特點(diǎn)，X90系統(tǒng)還兼具貝加萊自動化技術(shù)所擁有的所有優(yōu)點(diǎn)。模塊化的軟件開發(fā)，集成的安全技術(shù)和豐富的排錯選項(xiàng)，不僅大大節(jié)約開發(fā)時(shí)間，更能滿足用戶的實(shí)際需求。
完善的一站式移動自動化技術(shù)
     X90的推出，讓貝加萊在移動裝備領(lǐng)域如虎添翼。X90系列產(chǎn)品將貝加萊在工業(yè)自動化領(lǐng)域積累多年的的優(yōu)勢引入了移動機(jī)械領(lǐng)域。通過Automation Studio，用戶將體驗(yàn)到易于操作的開發(fā)環(huán)境，高性能的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，以及現(xiàn)成可用的軟件組件。從此，針對建筑機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械，林業(yè)機(jī)械及市政機(jī)械等的移動設(shè)備的自動化解決方案變得前所未有的簡單。

圖7 為建筑機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械，林業(yè)機(jī)械及市政機(jī)械等的移動設(shè)備提供完善的自動化解決方案

     X90系列產(chǎn)品可以與貝加萊的其它系列產(chǎn)品無縫配合。采用Automation Studio的開發(fā)工具和實(shí)時(shí)的Automation Runtime操作系統(tǒng)，移動機(jī)械的生產(chǎn)商可以借助貝加萊在控制技術(shù)方面超過35年的專家經(jīng)驗(yàn)，從全面診斷，完全集成到系統(tǒng)中的仿真，到基于HTML5網(wǎng)頁技術(shù)的HMI解決方案和更高級的系統(tǒng)接口各方面獲得競爭優(yōu)勢。

圖8 貝加萊為移動自動化提供一站式技術(shù)

     多年來，貝加萊一直致力于開發(fā)基于100%可擴(kuò)展硬件的統(tǒng)一而全面的自動化解決方案。貝加萊的軟硬件完全分離。應(yīng)用軟件一經(jīng)開發(fā)，可在多個(gè)平臺和多代硬件產(chǎn)品中重復(fù)使用，進(jìn)一步確保了客戶投資收益的最大化。
     貝加萊自動化解決方案的一個(gè)突出特點(diǎn)在于mapp軟件構(gòu)架。預(yù)編程和模塊化配置能夠?qū)④浖_發(fā)效率平均提高67%。模塊化、智能化的組件提供經(jīng)過全面測試的功能，輕點(diǎn)鼠標(biāo)就能得到一個(gè)完備的用戶管理或能源監(jiān)控解決方案。除了通用的mapp組件外，還推出了專用于移動自動化的組件mapp J1939。無需編寫代碼，就可以在貝加萊應(yīng)用中集成所有類型柴油機(jī)的重要數(shù)據(jù)，如速度和柴油機(jī)溫度，并準(zhǔn)確地傳送到應(yīng)用程序中。

圖9 mapp J1939組件讓程序編寫更簡便

邁向智能時(shí)代的工程作業(yè)
     智能時(shí)代的系統(tǒng)可以為用戶帶來的價(jià)值，這也是工業(yè)4.0所關(guān)注的理念，而通過X90，工程機(jī)械也可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、反饋給生產(chǎn)制造，延展其產(chǎn)品生命周期，以及業(yè)務(wù)模式的調(diào)整，尤其對工程機(jī)械領(lǐng)域遍布全球的現(xiàn)場設(shè)備而言。
（1）全生命周期的服務(wù)延伸
    傳統(tǒng)的機(jī)器銷售之后僅提供有限的售后服務(wù)，但是，在智能時(shí)代，制造商可以通過一系列的服務(wù)能力來擴(kuò)展到全生命周期的服務(wù)，通過這種競爭模式的轉(zhuǎn)變，可以獲得更好的用戶體驗(yàn)、更為忠誠的客戶以及售后服務(wù)階段的增值。
     基于大數(shù)據(jù)采集以及智能學(xué)習(xí)算法，我們可以為用戶提供在操作方面的指導(dǎo)、控制工藝的優(yōu)化升級服務(wù)、能源優(yōu)化方案、工藝可以在線升級。也包括基于狀態(tài)監(jiān)測的維護(hù)，通過故障的采集來提供預(yù)測并早期預(yù)警。
（2）集群作業(yè)的管理與協(xié)同
     對于協(xié)同而言，包括了路徑的規(guī)劃、車輛調(diào)度、協(xié)同中的作業(yè)負(fù)荷均衡與優(yōu)化、作業(yè)工藝參數(shù)下達(dá)、氣象/工況預(yù)警等與集群作業(yè)協(xié)同相關(guān)的服務(wù)，這些都是需要基于控制系統(tǒng)具有開放的屬性，不僅提供控制，也具有網(wǎng)關(guān)互聯(lián)集成能力、無線傳輸、IoT協(xié)議支持能力等。
     X90支持CANopen、POWERLINK、OPC UA，滿足在互聯(lián)互通、語義互操作多個(gè)層級的集成能力。

圖10-通過數(shù)據(jù)的采集與計(jì)算反饋實(shí)現(xiàn)優(yōu)化與協(xié)同

（3）研發(fā)優(yōu)化
對于機(jī)械制造商而言，基于大數(shù)據(jù)平臺的反饋也可以為產(chǎn)品研發(fā)提供數(shù)據(jù)：
工藝的參數(shù)優(yōu)化
機(jī)械的設(shè)計(jì)改善
操作習(xí)慣的改善
常見故障的處理與改善

圖11-Automation Studio為工程機(jī)械智能化提供平臺支撐

      X90本身是一個(gè)產(chǎn)品，但是，與集成開發(fā)平臺Automation Studio與貝加萊的APROL平臺共同構(gòu)成了為未來智能時(shí)代的工程機(jī)械領(lǐng)域提供了整體的方案集成。如圖11所示，包括了智能算法設(shè)計(jì)、開放的互聯(lián)、針對工程機(jī)械領(lǐng)域的軟件集成（SAE 1939,ISO Bus和CAN,POWERLINK支持），云/邊緣計(jì)算的計(jì)算采集與傳輸支持能力。

  貝加萊（B&R）是一家自動化技術(shù)領(lǐng)域的全球性領(lǐng)導(dǎo)廠商，總部位于奧地利Eggelsberg，于1979年由Erwin Bernecker先生和Josef Rainer先生共同創(chuàng)建。經(jīng)過30多年的發(fā)展，今天，B&R已經(jīng)在全球68個(gè)國家擁有175個(gè)分支機(jī)構(gòu)。
     貝加萊工業(yè)自動化(中國)有限公司是貝加萊全資子公司，于1996年在上海成立，在過去的十幾年里，貝加萊一直為中國機(jī)械制造業(yè)和流程工業(yè)領(lǐng)域提供深嵌行業(yè)經(jīng)驗(yàn)及關(guān)鍵技術(shù)的自動化方案。
     在機(jī)械制造業(yè)，貝加萊為本土OEM廠商提供了行業(yè)應(yīng)用集成、技術(shù)支持和培訓(xùn)服務(wù)，贏得了業(yè)界廣泛信任和業(yè)務(wù)的持續(xù)高速增長，在塑料、紡織、印刷、包裝、電子半導(dǎo)體、風(fēng)力發(fā)電及太陽能等領(lǐng)域提供了包含行業(yè)軟件集成的整體解決方案，在縮短“Time to Market”、降低成本、提升整機(jī)性能與競爭力方面為眾多戰(zhàn)略合作伙伴做出了卓越貢獻(xiàn)。同時(shí)，在自動化方案研發(fā)理念、系統(tǒng)架構(gòu)及服務(wù)理念方面貝加萊也贏得了業(yè)界的廣泛認(rèn)同。
     在過程控制領(lǐng)域，貝加萊以靈活的架構(gòu)設(shè)計(jì)、開放的系統(tǒng)平臺、良好的通信連接性、組態(tài)的方便性、便于維護(hù)和系統(tǒng)高可靠性等優(yōu)勢同樣在交通、能源與電力、石油與天然氣、水處理等眾多領(lǐng)域贏得了信任，為管控一體化、能源優(yōu)化、綜合管理提供了高效的系統(tǒng)軟硬件平臺。
     “深耕行業(yè)，加強(qiáng)軟件標(biāo)準(zhǔn)化與集成”，這是貝加萊在中國發(fā)展的源動力，也是贏得信任的重要因素，為客戶提供完美的自動化方案，并成為互贏的合作伙伴是貝加萊團(tuán)隊(duì)信奉的理念，也是對“Perfection In Automation”這一理念的精確闡述。

貝加萊（中國）官方公眾號