Vom Armaturenbrett zur Cloud: Integrierte Motorsteuerung für mobile Maschinen

Lokale Steuerung, drahtlose Fernüberwachung und -steuerung sowie cloudbasierte Überwachung in einem anpassungsfähigen Ökosystem vereinen.

Hersteller mobiler Maschinen benötigen häufig mehr als nur ein eigenständiges Motorbedienfeld. Viele mobile Maschinen erfordern eine lokale drahtlose Fernsteuerung sowie die Fernüberwachung und -steuerung über Mobilfunk während des normalen Betriebs. Viele mobile Maschinen verfügen über Hydraulikaggregate, Betonpumpen, Generatoren, Kompressoren oder zugehöriges Zubehör, eine vereinfachte Verkabelung sowie Zugriff auf Betriebsdaten auch außerhalb der Baustelle. Die Integration dieser Funktionen in eine einzige Steuerungsarchitektur kann die technische Komplexität verringern und bietet Bedienern sowie Flottenteams gleichzeitig nützlichere Möglichkeiten zur Interaktion mit den Maschinen. 

Die Herausforderung der integrierten Fernsteuerung

Motorbetriebene mobile Maschinen werden immer ausgefeilter. Von den Erstausrüstern wird erwartet, dass sie Maschinen liefern, die einfacher zu bedienen, sicherer, zuverlässiger und besser vernetzt sind – und gleichzeitig die Entwicklungskosten im Griff behalten und die Markteinführungszeit verkürzen. 

Die Maschinensteuerung setzt sich jedoch häufig aus mehreren unabhängigen Komponenten und von verschiedenen Anbietern zusammen. Motorsteuerungen, Funkfernsteuerungen, Hydraulikfunktionen, Anzeigen, Sensoren, E/A-Module und Telematik können unabhängig voneinander ausgewählt und erst später im Maschinenentwicklungsprozess integriert werden. 

Dieser Ansatz kann für Erstausrüster erhebliche Herausforderungen mit sich bringen: 

• Mehrere Lieferanten und Zuständigkeitsbereiche 
• Zunehmende Komplexität der Verkabelung und der Systeme 
• Zunehmende Komplexität der Verkabelung und der Systeme 
• Mehrere Steuerungsschnittstellen 
• Schwierige und zeitaufwändige Systemintegration 
• Wiederkehrende Entwicklungs- und Konfigurationsarbeiten 
• Geringe Standardisierung zwischen den Maschinenmodellen 
• Erhöhtes Risiko für Kommunikations- und Kompatibilitätsprobleme 
• Kompliziertere Fehlerbehebung und Kundendienst vor Ort 
• Eingeschränkte Einblicke in den Maschinenbetrieb, nachdem diese das Werk oder den Mietpark verlassen hat 
• Schwierigkeiten beim Hinzufügen neuer Funktionen, ohne bestehende Systeme neu zu gestalten 

Für OEMs, die mehrere Maschinenmodelle oder -varianten herstellen, können sich diese Herausforderungen schnell vervielfachen. 

Ein integrierter Ansatz zur Motorsteuerung

Cattron vereint Bedienfeld, Fernsteuerungsschnittstellen, Kabelbäume, E/A und Telemetrie in einer abgestimmten Plug-and-Play-Architektur. Jede Ebene des Systems hat eine eigene Funktion, doch die Komponenten sind so konstruiert, konfiguriert und getestet, dass sie als eine einheitliche Steuerungsplattform funktionieren. Dadurch entfällt die Komplexität bei der Integration unabhängiger Komponenten verschiedener Anbieter, und OEMs profitieren von einem optimierten Prozess vom Maschinenentwurf über die Produktion bis hin zum Kundendienst vor Ort. 

• Motorsteuerung– EinDynaGen™-Steuergerätregelt das Starten, Stoppen und die Drehzahl des Motors, zeigt Betriebsdaten an und sorgt für den Motorschutz. 
• Lokale kabelgebundene Fernbedienung– Ein Nachbau-Bedienfeld kann wesentliche Funktionen des lokalen Bedienfelds an einem zweiten festen Standort in einer Entfernung von bis zu 300 Fuß wiedergeben.  
• Funkfernsteuerung– EineTyro™-Funkfernsteuerungslösungermöglicht den mobilen Zugriff auf Motor- und Maschinensteuerbefehle. Funkfernsteuerungen sind auch als maßgeschneiderte Lösungen erhältlich, die spezifischen Kundenanforderungen und IO-Schnittstellen gerecht werden.
• Maschinenintegration– Vorkonfigurierte Motor- und Maschinenkabelbäume verbinden die Schalttafel, den Motor, den Stellantrieb, den Empfänger und das Zubehör und reduzieren gleichzeitig den Verkabelungsaufwand vor Ort sowie die Einrichtungszeit. 
• Telemetrie – EinFernüberwachungsgerät vonMessenger übermittelt Motor- und Gerätedaten an dieRemoteIQ™-Cloud-Plattform und ermöglicht so den Fernzugriff auf Informationen zu Gerätestatus, Leistung und Nutzung. 

Ein bewährtes integriertes Steuerungssystem

Cattron vereint Bedienfeld, Fernsteuerungsschnittstellen, Kabelbäume, E/A und Telemetrie in einer abgestimmten Plug-and-Play-Architektur. Jede Ebene des Systems hat eine eigene Funktion, doch die Komponenten sind so konstruiert, konfiguriert und getestet, dass sie als eine einheitliche Steuerungsplattform funktionieren. Dadurch entfällt die Komplexität bei der Integration unabhängiger Komponenten verschiedener Anbieter, und OEMs profitieren von einem optimierten Prozess vom Maschinenentwurf über die Produktion bis hin zum Kundendienst vor Ort. 

Eine Demonstration anhand eines Yanmar-L100-Motors veranschaulicht den gesamten Steuerungsablauf. Ein lokales DynaGen 200 -Bedienfeld steuert den Start, den Stopp und die Drehzahl des Motors. Ein Simulationspult bildet die wichtigsten Funktionen an einem zweiten festen Standort ab. 

A Tyro Musca 2S Handfunkfernbedienung erweitert den Bedienungsumfang über das Bedienfeld hinaus. Über die Fernbedienung kann der Bediener den Motor starten oder stoppen sowie die Motordrehzahl erhöhen oder verringern. Die gleiche Benutzeroberfläche lässt sich für maschinenspezifische Befehle wie das Ein- und Ausschalten der Pumpe, Vorwärts- und Rückwärtsfahrt, Lautstärkeregelung, eine elektrische Kupplung oder die Beleuchtung konfigurieren. 

Bei mechanisch gesteuerten Motoren kann das Steuerungssystem einen Stellantrieb ansteuern, der mit der Kraftstoffverteilerventilbaugruppe des Motors verbunden ist. In der Demonstration bewegt ein Befehl zur Drehzahlerhöhung den Stellantrieb in Richtung der Position für maximale Drehzahl. Ein Befehl zur Drehzahlverringerung bringt ihn zurück in Richtung einer Position für niedrigere Drehzahl. Dies bietet Erstausrüstern die Möglichkeit, einen mechanischen Motor um eine elektronische Steuerung und eine drahtlose Drosselung zu erweitern. 

Messenger Lite lässt sich in das DynaGen 200-Panel integrieren und übermittelt Informationen an den RemoteIQ Cloud-Plattform. Sobald der Motor in den simulierten Betriebsmodus wechselt, sind die Gerätestatusdaten auf jedem mobilen Endgerät abrufbar, wodurch die lokale Steuerung um eine Fernüberwachung der gesamten Flotte erweitert wird.

Vorteile der Fernsteuerung für Erstausrüster und Maschinenbetreiber

Einfachere Integration. VorkonfigurierteKabelbäume und eine schalttaufbereite Ausführung reduzieren den Verkabelungsaufwand und tragen dazu bei, die Installations- und Inbetriebnahmezeit zu verkürzen 

Flexible Maschinensteuerung. DieArchitektur unterstützt sowohl elektronisch als auch mechanisch geregelte Motoren sowie anwendungsspezifische Funktionen, die über den Motor hinausgehen. 

Mobilität des Bedieners.Dank der drahtlosenSteuerung kann der Bediener einen Standort wählen, von dem aus er eine bessere Sicht auf die Anlage und den Arbeitsbereich hat, und gleichzeitig die Kontrolle über wichtige Funktionen behalten. 

Einheitliche Benutzeroberflächen. LokaleBedienelemente, Mimik-Bedienelemente und Funksteuerungen können nach derselben Bedienlogik konfiguriert werden, wodurch eine intuitivere Bedienung über alle Steuerpunkte hinweg ermöglicht wird. 

Fernüberwachung von Geräten. Cloud-basierteInformationen können Flottenmanagern und Serviceteams dabei helfen, den Zustand der Geräte, die Motorleistung und die Nutzung zu überprüfen, ohne physisch vor Ort an der Maschine sein zu müssen.

Entwickelt für verschiedene Motoren und Anwendungsbereiche

Obwohl in der Demonstration ein Yanmar L100 zum Einsatz kommt, lässt sich die Architektur an eine Vielzahl von Motorenmarken und mobilen Maschinen anpassen. Das DynaGen-Portfolio an Steuerungen deckt unterschiedliche Anforderungen an die Motorsteuerung ab. Je nach den erforderlichen Maschinenfunktionen, Rückmeldungen und Umgebungsbedingungen können drahtlose Sender und Empfänger von Tyro ausgewählt werden. 

Derselbe „Panel-to-Cloud“-Ansatz lässt sich auf Pumpen, Hydraulikaggregate, mobile Förderanlagen, landwirtschaftliche Maschinen, Baumaschinen, Mietgeräte und andere motorgetriebene Anlagen anpassen. Die endgültige Konfiguration hängt von der Motorschnittstelle, den Maschinenfunktionen, der Umgebung und den Überwachungsanforderungen ab. 

Ein Komplettsystem statt einzelner Komponenten

Darin liegt der grundlegende Vorteil einer integrierten Steuerungsstrategie: Das System ist von Anfang an auf Zusammenarbeit ausgelegt und wird nicht erst nachträglich zusammengestellt und integriert. 

Sehen Sie sich das System in Betrieb an.Sehen Sie sich die Demonstration der integrierten Motorsteuerung an.Wenden Sie sich an Cattron, um ein integriertes System für Ihre mobile Anwendung zu besprechen.