Moduł sterujący EDG-OBE oparty na sprzężeniu zwrotnym ze zintegrowaną elektroniką pokładową do precyzyjnego sterowania maszynami mobilnymi

fot. Bosch Rexroth AG

Pełna kontrola nad maszynami mobilnymi z modułem sterującym EDG-OBE firmy Bosch Rexroth

Dzięki modułowi sterującemu EDG-OBE, opartemu na pętli sprzężenia zwrotnego, ze zintegrowaną elektroniką pokładową firma Bosch Rexroth może zaoferować swoim klientom korzyści płynące z cyfryzacji po rozsądnej cenie, jednocześnie zwiększając wydajność hydrauliki. Integracja technologii cyfrowych, w tym czujników, siłowników i inteligentnych systemów sterowania zwiększa precyzję i szybkość reakcji układów hydraulicznych. Dodatkową korzyścią płynącą z tego rozwiązania jest krótki czasom reakcji na sygnał sterujący i niezawodność systemu.

Moduł sterujący ze zintegrowaną elektroniką pokładową (EDG-OBE) został opracowany z myślą o serii kompaktowych rozdzielaczach hydraulicznych EDG ze wstępną kompensacją. Uzupełnia on dotychczasowe analogowe produkty EDG-DP sterowane bezpośrednio i EDG-PP sterowane pilotem, oparte na układzie bez sprzężenia zwrotnego. Podobnie jak w przypadku całej gamy produktów EDG, można z nim zintegrować funkcje pomocnicze, takie jak zabezpieczenie przed szokowym narostem ciśnienia  lub antykawitacyjne, czy zawór ograniczający ciśnienie LS. Zwiększa to elastyczność i konfigurowalność tej rodziny produktów.

EDG-OBE działa w układzie zamkniętym, ze zintegrowanym, opartym na zjawisku Halla sprzężeniem zwrotnym od pozycji suwaka pozycji suwaka. Umożliwia sterownikowi  pokładowemu na ciągłe korygowanie sygnałów sterujących w celu utrzymania żądanej pozycji suwaka. Dzięki swojej dużej dokładności rozwiązanie to znajduje wiele nowych zastosowań w urządzeniach wymagających dużej precyzji. Przykładem są funkcje pojazdów autonomicznych.

EDG-OBE to sterownik CAN gotowy do natychmiastowego użytku (plug-and-play), kompatybilny z magistralą CAN SAE J1939 – standardem samochodowym opartym na protokole CAN BUS, mającym szerokie zastosowanie w maszynach mobilnych. Działając jako niezależne urządzenie CAN w sieci, sterownik pojazdu musi jedynie wysłać polecenie nakazujące otwarcie zaworu, gdy zostanie osiągnięty określony procent jego maksymalnej przepustowości. Moduł sterujący EDG-OBE wykonuje polecenie. Może również przekazywać do sterownika pojazdu informacje o stanie i pozycji otwarcia oraz komunikaty diagnostyczne.

Moduł sterujący obsługuje wszystkie funkcje wymagane do zapewnienia stabilności odcinka sygnału sterującego zaworem. Obsługuje pętlę sterowania PID (Proportional-Integral-Derivative – proporcjonalno-całkująco-różniczkującą), przeprowadza kształtowanie i skalowanie krzywej narostu sygnału sterującego (jeśli jest skonfigurowane) oraz kontroluje wysterowanie głównego suwaka, korygując sygnały wiele razy na sekundę w celu utrzymania ustawionej pozycji.

Stosowanie rozproszonej architektury sterowania opartej na magistrali CAN nie tylko zwiększa wydajność, ale także odciąża główny sterownik pojazdu. Dzięki temu projektanci maszyn mogą korzystać z bardziej zoptymalizowanego głównego sterownika pojazdu, z mniejszą łączną liczbą wejść i wyjść. Na przykład w żurawiu zamontowanym na ciężarówce można zastosować zarówno stację sterowania instalowaną na pojeździe, jak i skrzynkę zdalnego sterowania (tzw. belly box). W podnośniku koszowym zazwyczaj wykorzystuje się zarówno sterowniki naziemne, jak i platformowe. Te oddzielne stacje sterujące mogą obsługiwać zawory niezależnie. Długi przewód prowadzący do platformy musi przenosić tylko sygnał CAN, dzięki czemu nie trzeba stosować ciężkich przewodów przewodzących prąd, które powodują znaczny spadek napięcia. Nadmiarowe elementy sterujące można również wykorzystać do celów związanych z bezpieczeństwem.

Zamykając pętlę ze sprzężeniem zwrotnym położenia suwaka, moduł sterujący EDG-OBE kompensuje zmiany rezystancji cewki, temperatury i sił hydrodynamicznych. Sprzężenie zwrotne położenia suwaka niweluje nawet odchyłki produkcyjne. Zapewnia to dokładność porównywalną z serwosterowaniem, krótki czas reakcji i minimalną histerezę.

Źródło: Bosch Rexroth