Více než jen hydraulický pohon
Jak integrované řízení HPU mění mobilní zařízení
Hydraulické agregáty (HPU) jsou již dlouho ceněny z jednoho prostého důvodu: poskytují spolehlivý výkon všude tam, kde je zapotřebí hydraulický pohon. V odvětvích zemědělství, stavebnictví i na trhu s mobilní technikou podporují hydraulické agregáty zvedání, čerpání, polohování, manipulaci s materiálem a specializovaná přídavná zařízení.
V dnešní době výrobci originálního vybavení (OEM) i koncoví uživatelé očekávají více než jen tlak a průtok. Potřebují zařízení, která se snadněji integrují, jednodušeji ovládají a jsou spolehlivá i v náročných podmínkách. Mnohé aplikace také kombinují hydrauliku se střídavým proudem, stejnosměrným proudem, nabíjením baterií nebo stlačeným vzduchem. Obsluha stále častěji očekává, že bude moci tyto funkce ovládat z místa, které poskytuje nejlepší přehled o probíhajících pracích.
Splnění těchto očekávání vyžaduje komplexnější přístup. Jakmile se řízení motoru, monitorování pomocného napájení, hydraulické funkce a bezdrátové dálkové ovládání spojí do jediného systému, stává se HPU inteligentnější a přizpůsobivější platformou zařízení.
Hydraulická pohonná jednotka se stává řídicím systémem
Tradiční motorem poháněná hydraulická jednotka (HPU) kombinuje motor, hydraulické čerpadlo, nádrž, ventily a lokální ovládací rozhraní. Každá z těchto součástí může samostatně fungovat dobře, avšak celý systém nemusí pracovat tak efektivně ani intuitivně, jak by bylo možné.
Tyto omezení jsou obzvláště patrné umobilních aplikací. Obsluha se může opakovaně pohybovat mezi hydraulickou jednotkou (HPU) a ovládaným zařízením, zatímco místní ovládací panel nemusí poskytovat jasný přehled o průběhu práce. Provoz motoru může být rovněž oddělen od stavu hydraulického zatížení nebo stavu kapaliny.
Integrovaná strategie umožňuje koordinovat spouštění a zastavování motoru, otáčky, hydraulické ventily, funkce pomocného napájení, bezpečnostní vypnutí a provozní data. Vstupní údaje, jako je hydraulický tlak, teplota kapaliny a hladina kapaliny, mohou ovlivňovat způsob spouštění, provozu a vypínání zařízení.
Řídicí systém již není pouhým rozhraním pro spuštění motoru. Stává se spojovacím článkem mezi zdrojem energie, hydraulickým systémem a obsluhou.
Proč je integrace pro výrobce originálního vybavení důležitá
Pro výrobce originálního vybavení (OEM) se výhody projevují již ve fázi vývoje stroje. Každý samostatný řídicí systém s sebou nese další požadavky na kabeláž, programování a ověřování. Pokud se řízení motoru, hydrauliky a pomocných systémů vyvíjí nezávisle na sobě, musí technické týmy sladit různá rozhraní a provozní logiku. To může prodloužit dobu vývoje a zkomplikovat sériovou výrobu.
Díky koordinované architektuře lze provozní postup definovat již v rané fázi. Otáčky motoru lze přizpůsobit hydraulickému zatížení, dálkové příkazy lze začlenit do logiky stroje a při spouštění a vypínání lze zohlednit jak potřeby motoru, tak i hydraulického systému.
Mezi výsledky patří méně kabeláže, rychlejší instalace, jednotnější konfigurace a lepší diagnostika. Společnou platformu lze také přizpůsobit pro celou řadu zařízení, čímž se snižuje potřeba nového vývoje pro každý model.
Integrace může rovněž přispět k odlišení od konkurence. Displeje, štítky, ovládací prvky a firemní identita lze přizpůsobit konkrétnímu stroji, čímž vzniká jednotné uživatelské prostředí namísto směsice samostatných komponent.
Umístění dálkového ovladače na správné místo
Tento dopad je nejvíce patrný přímo v terénu. Pevný panel určuje, kde musí operátor stát, ale tato poloha nemusí poskytovat nejlepší výhled na daný proces, okolní personál nebo překážky v blízkosti.
Bezdrátové dálkové ovládání umožňuje obsluze přesunout se na místo s lepším výhledem, přičemž si zachová přístup k funkcím motoru a hydrauliky. Ve stavebnictví to může znamenat sledování nákladu nebo přídavného zařízení. V zemědělství to může znamenat sledování toku materiálu nebo vyrovnání strojů. Nejvhodnější pozice se během jednoho úkolu může několikrát změnit.
Lepší umístění může zlepšit přehled o situaci a přesnost. Omezení počtu přesunů mezi HPU a místem provádění operace může rovněž zkrátit cykly úkolů a snížit únavu.
Dálkové ovládání nenahrazuje promyšlenou konstrukci stroje, posouzení rizik ani správné postupy. Poskytuje konstruktérům další možnost umístit obsluhu na místo, kde je výhled a ovládání nejúčinnější.
Ochrana celého energetického systému
Ochrana zařízení je dalším důvodem pro integraci řídicích systémů. Řídicí jednotka motoru sice může sledovat otáčky, provozní hodiny a napětí baterie, ale stav motoru v hydraulické jednotce (HPU) úzce souvisí s hydraulickými parametry.
Zahrnutí hydraulického tlaku, teploty kapaliny a hladiny kapaliny do řídicí strategie umožňuje lépe koordinované chování. Logika spouštění může pomoci zabránit spouštění pod hydraulickým zatížením, zatímco logika vypínání může zajistit odpovídající dobu ochlazování. Společné zobrazení informací o hydraulickém systému a motoru poskytuje obsluze a servisním týmům ucelenější přehled o výkonu.
Hodnota nespočívá pouze v tom, že se zobrazuje více dat. Spočívá v tom, že se relevantní informace využívají k ochraně zařízení, k usnadnění řešení problémů a k lepšímu podpoření provozních rozhodnutí v průběhu celého životního cyklu stroje.
Společnost Bailey integrovala do své jednotky HPU dálkové ovládání motoru a rádia
Spolupráce mezi společnostmi Bailey Internationala Cattron ukazuje, jak může tento přístup fungovat v praxi. Společnost Bailey integrovala řídicí jednotku motoru CattronDynaGen™ 200a bezdrátové dálkové ovládáníTyro™do hydraulického agregátu poháněného motorem Honda.
Systém propojil spouštění, zastavování a regulaci otáček motoru s dálkovým ovládáním hydraulických ventilů. Řídicí jednotka zobrazovala informace o motoru a hydraulickém systému, včetně tlaku, teploty kapaliny a hladiny kapaliny. Ruční vysílačTyro Musca 2Sumožňoval ovládání z pohodlné polohy, zatímco předem zapojený přijímač zjednodušil instalaci.
Tento projekt ukazuje, jaké možnosti se otevírají, když výrobce HPU a dodavatel řídicí techniky společně vyvíjejí řešení pro celou aplikaci. Řízení motoru, hydraulický pohon a uživatelské rozhraní se stávají součástmi jednoho koordinovaného stroje, nikoli systémy přidávanými v různých fázích.
Návrh nové generace HPU
Příští generace hydraulických výkonových jednotek (HPU) nebude definována pouze hydraulickým výkonem. Jejich hodnota bude záviset také na tom, jak efektivně propojí výrobu energie, pomocné funkce a osobu řídící práci.
Pro výrobce originálního vybavení (OEM) to znamená, že je třeba se zabývat architekturou řízení v ranější fázi. Komunikace motoru, monitorování hydraulického systému, diagnostika, určování polohy obsluhy a dálkové ovládání patří k rozhodnutím týkajícím se tlaku, průtoku a kapacity zásobníku. Pro koncové uživatele může integrace znamenat intuitivnější ovládání, lepší přehled o stavu zařízení a větší svobodu při práci z nejvhodnějšího místa.
Cílem není zavádět technologii jen pro ni samu. Jde o to, aby se hydraulická zařízení snáze vyráběla, jejich provoz byl bezpečnější a aby lépe vyhovovala reálným podmínkám v terénu. V zemědělství, stavebnictví i u mobilních strojů se HPU stává více než jen zdrojem hydraulické energie; stává se řídicím centrem dané aplikace.