文章轉自《液壓氣動與密封》雜志。非常有內容值得每一個搞液壓的認真讀一下。- c8 I% {. h+ Q8 O N
編者按：2017年10月31日～11月2日，“PTC ASIA 2017 高新技術展區國際技術交流報告會”成功在上海新國際展覽中心舉辦。此次報告得到國際同業組織VDMA、國內外知名企業、業內專家和世界同仁的大力支持，我們深表榮幸并衷心感謝。
" y& t, e1 C, o6 w& n3 t報告會現場觀眾踴躍參加、積極互動，讓我們倍感欣慰，這一切都激勵著我們繼續努力，為流體傳動與控制技術進步添磚加瓦，為世界流體動力產業發展貢獻新的力量！: ^3 b! J; @4 Q# w+ I
為了讓更多的同仁了解本屆技術報告會實況，我們應大家訴求對專家的精彩報告進行編輯整理，陸續發表在2018年《液壓氣動與密封》雜志和微信平臺上，供學習分享。 敬請關注！
% O# e. R$ n* d2 u/ @! O; ?
0 k6 |5 L! G& D) X' _! i4 ~" X/ I% {# b/ ]
PTC ASIA 2017高新技術展區現場技術報告 之四
1 o0 U% M6 l" h5 _$ |
/ o) c) X5 Q% o行走機械液壓電子化時代-美國拉斯 維加斯國際流體動力(IFPE 2017) 展看中國液壓發展 5 f3 Y- n G( d* k3 t$ A
* _0 o7 V+ N) t
——據中國液壓氣動密封件工業協會專家委員會副主任王長江報告整理. g$ P4 p9 D" x9 l$ m; C( Q# ^" }6 p
! T% h9 x8 Y) J9 D7 \
. K3 t) l9 h4 r: G* \
( N2 M! M7 b1 B2 b( Y; H8 O- V
8 E; R2 V4 k9 W/ y7 G 我這題目的英文名字叫Electronification，這是什么含義呢？比如我們以前都說Electronic，叫電子，電子就是3.0，現在提法叫Electronification，這就叫電子化了，這就是工業4.0的概念。協會領導讓我到拉斯維加斯去看看，我確實看到了一些東西，給大家匯報一下，分四個問題。, E; k) _, L6 k' I& ^
# b) k: Y/ p7 H. H( ~9 K2 a
我國已成為液壓大國 + R' l9 N* u3 y# W' j- V
$ ?* Z' g; K% g% x9 C6 ?2 k
中國已經是液壓大國了。大家看圖1最底下那個紅線，我們中國液壓氣動密封工業的發展和我們國家的GDP是相符的，和第二產業比呢，第二產業幾乎是平的，但是我們卻是上升的，所以在機械行業當中看出它的重要性了。我國目前液壓規模大約是513億。全世界的流體動力市場是按照歐元匯率計算的，歐洲大約占31%，美國占34%，中國的占了27%。但是，目前我們的行走機械關鍵液壓零部件依賴國外的狀況沒有根本的改變，幾乎70%～80%的利潤基本都給了國外的制造商。工信部產業政策司副司長辛仁周也說了：“有些行業看來很熱鬧，其實大部分的利潤都給了外國的廠家。”我國液壓行業在行走機械市場上除油缸外，絕大部分產品為仿制，僅用于備品備件市場。我們是世界最大的后市場供應商！
% c) Z7 t5 Q' E! n, ~+ {: _+ h
4 L- h$ i6 G: h8 U' g
7 V: c* I5 k5 Z: Y) T) a4 S2 ~: B圖1 中國流體動力行業的發展 ; }( e# w5 }6 H* `5 K
應該說中國的液壓發展的是很快的，從這個展覽會看中國的液壓企業，已經跟國外的液壓企業沒有什么差別了，他們在展示他的理念而不僅僅是展示產品了。但當我們談到中國液壓工業發展的時候，我希望大家思考一個問題：共享單車大家都知道，那么在共享單車的情況下，中國的自行車行業發生了什么問題？有多少企業發了財，有多少企業倒閉了？共享單車絕非簡單的自行車+互聯網，能用于共享的自行車在傳統的自行車基礎上做了許多的創新。那么看到他們，我們中國液壓工業該不該到思考的時候了。習主席說中國進入新時代，那么中國液壓的新時代是什么？怎么進入這個新時代？在新時代能干些什么？# _. t+ o8 R# `- {" P; o4 a
. g2 r2 C8 u. i4 g; M1 f
+ S7 w1 k- q$ I5 @7 p @國際行走機械已邁進工業4.0
/ z; a6 b0 Y0 s( d" T) X( a7 E* w6 `) d( F4 [2 P8 g$ c2 \. f
我們所說的行走機械包括這樣幾大類：工程機械、精準農業機械、大型運輸車輛、軍事機械、高鐵機械，這樣的車輛的產量在中國大概是每年200萬臺，這200萬臺怎么能夠進入到工業4.0，這是需要我們來考慮的問題。應該說世界行走機械液壓已經全面進入電子化時代，而我國行走機械液壓剛起步液壓電子控制（目前80%以上液壓元件還沒用電控）也就在剛從2.0進3.0狀態，我們這個彎道怎么超車？怎么從2.0蹦到4.0？這是大家都要思考的問題。
$ ~7 K; O% D- R' h' a
9 U! p8 m* o0 V& p0 n/ s; r當我們談到機械智能、談到工業4.0的時候，在行走機械當中主要指兩個智能化，一個叫做運動控制智能化，一個叫機器信息智能化。即工信部要求的兩化融合。( U _; o- g1 @; s: x7 d
9 {! |3 L% g! n$ t$ V◆運動控制智能化 Z: v0 h( h) h$ y8 r& @* a; H; P
運動控制的智能化主要包括兩個方面的內容：動力流技術和運動解耦伺服控制。( z$ \% A4 [( a, [( D0 w
! b9 l+ J& l- R- V0 G8 c$ D動力流的控制，即怎樣把柴油機功率有效地分配在各個驅動軸上，以及如何進行功率回收再利用，也就是大家說的混合動力。對此，我們需要思考的問題包括：①如何以最高的效率來傳遞和轉換動力？②如何以最優的匹配來管理和分配動力？③如何以最佳的協調來控制機構運動的動力？④如何回收制動能量？各大企業都在做這方面的工作，比如力士樂VBOII虛擬放油系統，它的核心是叫壓力耦合，這是一個很大的改變。動力回收需要全面的考慮，你把挖掘機“掘”的力量拿走了，去節能是沒有意義的。而卡特在我們目前水平上又實現了節能33%，這個比例是非常大的。
8 I2 b6 H* V" D
3 B( g2 _4 E/ `2 f運動解耦伺服控制。行走機械未來會越來越多地從開環控制進入到閉環控制、進入到伺服控制。今年北京展覽會上，卡特展覽了一個2D，提出了一個電子圍欄。2D技術在美國已經用了十年了，3D技術也在美國用十年了，卡特為什么只介紹2D，不介紹3D，這是值得我們思考的。挖掘機只要有了互聯網+以后，完全可以在電子圍欄下自動挖掘，該挖的地方保證挖好，不該挖的地方一定不挖。國際上已經將挖掘機鏟斗的軌跡控制和推土機推土鏟的姿態控制，按六個自由度（6DOF）的控制模式實現，并已成功地進入了工業化和商品化的階段。所以不管是挖掘機還是推土機，未來就會有多種機構解耦控制，而各機構都將有三環控制：速度環、位置環和加速度環。
# ~: G- o5 A( V$ ] 2 Z7 U6 m, ] Q2 F
國外的挖掘機早已不只是2D了，而是可以3D，那么3D和2D的挖掘機有什么差別呢？其實挖掘機制造廠并不需要做什麼工作，大家看這個挖掘機上的鏟斗，上面劃了一個白框（見圖2），卡特挖機都做了這么一個槽，你只要把一個塊擱在上面以后，它就可以智能化了。所以對挖掘機廠來講，他并不需要做額外的工作，但是如果拿這樣一個東西擱在我們的挖掘機上就不行，因為卡特挖掘機的液壓系統，是可以支持3D運行，可以支持伺服解耦控制的。挖掘機用衛星定位，鏟斗可以進行無線信號的定位，這樣操作以后，作業誤差小了，作業效率提高了。另外一個大家都知道挖掘機經常出事故，有了無線網絡系統以后，一旦出現危險就會鎖死機器，減少損失。) J) y9 A" d( r! T
L0 i' r# O8 [- H0 j6 g7 x
# H( D& j8 T/ t9 }- \圖2 精準挖掘-即插即用的定位裝置 : N1 u% }# d+ `0 d- O0 ?: r' B- b
有時行走機械需要進行精確操作，推土機有六個自由度，一鏟推過去就完事了，不用人工再修補了，這樣可以節省大量的人力、時間。要想讓農業機械精確化，提高效率，很大程度在于行走機械要解決巡航速度的問題，如果機器不能做恒速運行的話，精準就談不上了，所以精準的前提一定是機器的行走是恒速的。因此現在國外IVT的變速箱發展非常快，在展會上我們看到了大量的公司都生產IVT變速箱，IVT變速箱對于中國的液壓行業來講目前是個空白，現在還沒有做。 T: N# @$ D, D+ p5 V* }
0 s; x* |, w' f+ R
新時代行走機械運動解耦伺服控制要考慮：第一，每個液壓軸將從開環控制進入伺服閉環控制；第二，各軸從獨立控制進入多軸統籌解耦控制。所以行走機械的多路閥將發生很大的變化，很多閥芯都帶一個LVDT位移傳感器，就是為了提高精度，為了解決閉環控制。新的多路閥小于125ms全開啟時間是它響應時間的最低要求。而現在大多數多路閥的開啟時間1s，1s去做解耦控制、閉環控制是很困難的，所以如何提高液壓閥的水平是當前需要解決的問題。當有了這樣一個伺服控制以后，它既可以做功率匹配，也可以做壓力控制，又可以做流量分配，還可以做解耦控制和精度控制。有了這個系統以后，將來的挖掘機不分正流量、負流量、流量共享，其實都是一回事兒了。所以下一階段行走機械要有很多的變化，比如流量共享系統，我告訴大家其實流量共享系統不節能，這是世界上正在想辦法解決的問題。因為流量共享系統有一個最低壓差，力士樂最低的壓差14bar，A11V是18bar，林德22bar，大家想想22bar乘以200L流量，在閥孔里面功率損失有多大，所以未來肯定不是僅靠液壓來節能的，而是電子-液壓聯合實現。; D6 u+ W0 O V9 d! C
1 I, x ^+ ]5 H3 N9 q4 u3 r智能化要用很多新的技術，比說模糊控制，這個概念大家有。比如說怎樣解決功率分配的優先權，是用等比的、還是等值的、還是其他優先權的？這些顯然要通過模糊控制來完成。比如棉花收割機里面大量地使用了伺服系統，怎樣保證收割機不落掉棉團？怎么保證吸進的是棉團而不是梗，如果有了梗，一等棉花就變成三等了，所以有諸多的系統都需要用液壓伺服控制，要用解耦控制來完成。+ ~# J7 E- y3 b
2 Z( f& D+ f" u, O, ^( @) B) A
◆機器信息智能化- X' W+ _, b2 o
機器的信息智能化，有很多企業像卡特、小松、三一、徐工都有自己的平臺，但這樣的平臺只能是信息智能化、機器什么狀況你能知道了，但對操作者來講意義不大，為什么？因為操作者在一個工地上絕對不會只使用一家的機器，可能有卡特的挖掘機、徐工的推土機，他們兩個之間怎樣協調？每一家的控制器、每一家的平臺不可能展現競爭對手的狀況。信息智能化需要給出更多的信息，信息智能化就要加上一個智能電控，這是新的概念。時間關系不跟大家講信息智能化的具體內容，但我給大家舉一個健康控制的例子。液壓系統健康主要跟油有關，像我們人一樣，驗血就知道是否健康，液壓系統也要檢驗液壓油的主要參數。現在已經有在線的微型傳感器，國內的廠家也做了軟件。未來的健康將不只是紅燈和綠燈，一定加一個黃燈，假如油的污染度超了，是不是就不能工作了？不一定，專家給你算出來還可以工作多少個小時，你可以把這個機器開回去修理。所以未來都是三燈控制的。上海一家電控公司已經把這樣的軟件做出來了，手機APP可以監控，對于一個企業來講非常重要，因為他知道哪臺設備什么狀況，哪些油該換了。
' z3 U+ b% {+ [: b8 \
. J# x7 s4 u8 u- q% Z3 x/ U7 W! U另一個信息智能化是針對于電子控制，未來的的網絡平臺很重要，為什么呢？因為通過網絡平臺可以幫助你來編程、做初始化、做調試，這都是云可以幫著你干的。現在的信息控制是各自搞各自的，未來我們要把這所有的信息都連在一起，形成一個新的平臺。5 h+ n g+ m+ K* c0 ~! Y
! |! D2 v9 ^. j6 v; k9 I; K8 |: d# { m8 p- ^% H5 ^5 W2 D8 [; q" l
電子化液壓產品將有極大的需求 ' e) z* N5 @& r/ X5 J4 a$ M, n
! C* f2 s! ~ {6 u) @我們液壓協會曾經在2015年的時候就提出了要發展十六項產品，此次在美國拉斯維加斯的展覽會中我們看到別人給實現了，這對我們來講是一個很大的壓力。那么這是些什么產品呢？其實主要是七大類產品。+ J) ]6 \2 T. ?' h3 H/ f
' c# q9 E/ G+ q8 r) v◆電子泵
6 E4 }+ ]* ]: D( i3 \( I) e9 Z7 }第一類產品是電子泵，油泵做成電子控制的時候，首先要保證泵能控制壓力，這就必須要有很高的頻響，現在一般行走機械的變量泵，其變量時間是500ms，開環的開式系統大約1s，很多主機廠嫌它太快，因為可能會有壓力沖擊，泵容易壞。但是未來做成電子控制的話，變量時間大概在120ms以內，這樣就帶來了很多問題。電子控制變量泵不僅僅是液控改為電比例閥控，本身就是個復雜的自動控制系統，電子泵有若干的技術問題要解決，怎樣調節流量、壓力，圖3的曲線是泵實現壓力、排量控制的過渡過程的特性要求，這個曲線完成靠什么呢？要靠軟件，要靠模糊控制的計算。8 _' S% w2 q. w; a% F; `; U
圖3 電子泵的特性曲線
9 t7 B9 |+ M+ ]8 k' ^. k# x2 @: I% k: G( a$ [
圖4是卡特挖掘機用的電子泵，卡特20噸挖掘機已經全部用自己的系統，不再用外面供應的油泵了。讓我們驚訝的是：一般電比例泵是有一個先導壓力控制的，而卡特是用自己的壓力來當先導壓力。油源的壓力是不斷變化的，可是要進行精確的控制，做出的特性曲線必須達到圖4的水平才行，沒有復雜的軟件、沒有復雜的模糊控制概念是實現不了的。
$ w/ z; ?5 j5 z% r0 s# O1 @9 M: @7 ^+ I7 f' m6 E* t! t
/ }. b$ x4 K( m( y& ?+ { 圖4 卡特挖掘機用電子油泵
$ p- a7 ]- m. H& u& d% C) B 上面說到流量共享不節能，那么怎樣讓流量共享節能呢？為什么流量共享要18bar，是因為要保證液壓壓力有足夠的分辨率，A11V最少18bar，但如果我們在泵上裝上傳感器以后，1.8bar都分辨的出來，所以未來的流量共享系統一定是可變壓差的流量共享系統。主泵需要實現電子壓差控制，目前有兩種辦法實現：一是使用壓差傳感器，目前價格已進入普通壓力傳感器范圍；二是LS口加裝壓力傳感器，使用高性能控制器，用壓力數值計算實現。所以未來流量共享恐怕是行走機器的主要油泵方式，或者主要的系統工作模式，但是必須是加電子控制的。
$ n, }3 P- t: p5 v6 K$ r
9 E4 j0 z( R1 R◆電子馬達、IVT變速箱) F/ F# k; b) J2 i2 ?2 f
我們的液壓馬達最大的問題是斜軸馬達很少，幾年前幾乎是空白，這次展覽會很多公司告訴我們：可以做斜軸馬達了。為什么一定要用斜軸馬達呢？因為斜軸馬達具有遠高于斜盤馬達的啟動效率，剛度大，頻響高。在行走機械進入智能化時代是不可或缺的。在美國拉斯維加斯液壓展上看到大部分生產柱塞元件的廠家都生產斜軸馬達。國內只有少數的廠家小批量地生產斜軸馬達，而且多數為定量馬達、只有少數液控變量馬達。( }# t8 V# _/ h; A* ]/ M
9 L- u S1 W# s" k# v
再一個車輪馬達。車輪馬達世界上就兩家生產，近年來由于靜液壓系統電子化發展，在農業機械上得到了較多的應用。靜壓傳動系統里的馬達有若干個事情要解決：怎么跟柴油機匹配，怎么做差速差力，怎樣做制動，怎樣做轉向，怎樣做巡航速度，怎樣做自由輪。所以有些低速大扭矩馬達也是需要變量的，特別農業機械，在我們國家，這種輪式馬達現在是空白。我國生產的自行式噴灑車要撒化肥、撒農藥，車輛必須恒速。這個系統采用了車輪馬達驅動，具有良好的作物通過能力，并可設定巡航控制實現恒速運行，噴灑均勻。) f3 A3 l) r& E, D) E
& n% G! e5 s* v" W2 W+ Y3 ]8 q1 V
IVT變速箱系統。100馬力的拖拉機都有IVT了，IVT叫無極變速。對行走機械來講，我們希望從零就開始就能做調速。而現在小汽車不是，小汽車用的是CVT，它是從低怠速以后才能做無級調速，做巡航速度控制。除了IVT變速箱以外，還出現了簡易IVT變速箱（見圖5）。它通過一個泵和馬達帶一級行星減速齒輪就可以解決速比不是很大的控制需求。我國IVT變速箱還處于前期研制階段。. W& @2 g9 d% l7 Z9 g: t: }
* H* N1 o/ ]- g% f. ^, I: j: ?5 H0 v- x/ i9 l) r% M, ^
圖5 簡易IVT
3 N F' \! N/ E! R$ f◆智能油缸
% m3 T$ K4 I5 k5 V5 G' v0 ~" [1 e中國是油缸產能大國，行走機械的油缸主要由中國制造，恒立應該說是全世界最大的油缸供應商。油缸面臨哪些問題呢？有兩個問題必須要攻破：①電鍍不能用了，我們用什么來解決表面防腐的問題？美國PARKER公司在拉斯維加斯展會上就推出一種叫亞微米結構整體鍍層油缸，這個鍍層價格便宜，而且防腐能力非常好，已經通過了相關的一些考核。圖6是把鍍層放大以后的比較，說明他的質量有極大的提高。②怎樣在油缸上加傳感器？油缸加傳感器有兩個辦法：一個是在活塞桿車削刀紋上面鍍一層陶瓷材料，現在這個辦法以力士樂為主，精度只能達到0.1mm；第二個是傳感器的方法來解決，PARKER公司做了個0.05毫米的系統，是光學傳感器，這個傳感器完全可以用在工程機械，價格和可靠性都已經可以市場化了。2 r2 g% r9 Y" y
; A+ {; \) W4 k# W6 g
. p0 g1 I9 G* ~. ?9 b) G$ _( B6 Q
圖6 電鍍和整體鍍層放大比較 : R) e8 _+ f2 k% q: A' O9 c" N
◆挖掘機多路閥
8 S: |: ?/ P5 o( p多路閥將會發生巨大的變化，我們現在還在圍繞負流量、正流量來討論，其實全世界先進的挖掘機早已經不存在這個問題了。對于產量最大的中挖，多路閥采用閉芯結構，配合電子可變恒壓電子泵，采用進油側單獨的高精度、高頻響插裝式比例流量閥是發展趨勢，力士樂稱為VBOII型多路閥。卡特公司早在2013年德國寶馬工程機械展推出了新一代的多路閥PPPC，在2017年美國拉斯維加斯工程機械展推出更新一代的多路閥ACS。新的閥采用電-液結合的方法實現自適應控制，按動作需求，確定閥的開啟速度：小流量時閥開啟的速度慢，大流量時閥可以迅速開啟以實現自動控制的要求。美國EATON開發的容腔控制原理的多路閥也已經商品化了。
, z3 _. Y3 c/ w$ ], g i0 Q" ?: [4 [2 z
◆伺服控制流量共享多路閥, b% w: O' Z5 C2 A' F0 h, ]" C
精準農業中拖拉機的犁深系統非常重要，目前中國在拖拉機犁深系統方面基本上是空白，要用犁深系統就要解決三個問題：第一位置控制精度，因為犁深深度的誤差決定產量，如果犁深深度不能控制的話，產量就會下降5%~13%；第二個要保持拖拉機的恒速運行，克服特殊地面阻力以保護裝置安全；第三要解決減震問題，轉場高速行駛時所需的主動減震控制。而這就要用到伺服控制流量共享多路閥。4 g1 y& Q z% f
" K# Q2 H! F6 C2 M伺服控制流量共享多路閥是行走機械、包括小型挖掘機未來發展的主導產品！該閥主要有兩種，一種閥芯開度控制是開環的，現在哈威、力士樂、parker都在做。另一種是閥芯位置閉環帶反饋，閥芯帶位移傳感器克服閥芯滯環帶來的誤差，提高油缸大閉環的控制精度。丹佛斯大部分閥是閉環的，這是我們未來的發展方向。因為閥不能閉環的話，就有很大的誤差，這個誤差怎樣去消除是有很頭疼的事情。所以丹佛斯說：用了我的流量共享多路閥可以提高生產率22%。6 @$ l' j" U# _: V) q
" m' |8 u- p: R
◆電子轉向控制 i' \: U9 x3 B# o' b
電子轉向是非常重要。轉向控制是精準軌跡控制的關鍵，傳統的液壓轉向不能勝任、存在諸多的問題，最重要的問題是：轉向器是擺線馬達結構的，容積效率非常低，造成系統剛度差，沒有辦法完成精準轉向，所以未來的轉向一定要改變。圖7是丹佛斯做的試驗，當緊急踩剎車時，傳統轉向和電子轉向的比較。
! z4 \: U: Y% R
}" T% O5 M; _' Q
! d3 l, i5 G, W6 \5 m圖7 傳統轉向和電子轉向控制的比較 ( n1 N* h& w; P- U; ^; d
未來的轉向器將使用類似于4WRE型閉環控制的電比例閥做主控閥，控制液壓放大器實現大閉環精準轉向。
7 H2 W3 @0 F7 Q/ B. w & I; _% t' `9 Q) G6 i% l
◆電子制動控制
- X; y5 ^ @' K. D行走機械向高速度、高精度發展，車輛的制動就不僅僅是個安全問題，電子控制的智能制動需要快速發展。制動調節主要有幾方面的研究：①制動力調節；②靜液壓制動與剎車鼓制動協調；③配合精準軌跡控制；④配合行走驅動實現防抱死（ABS）；⑤電子圍墻控制。
+ L; }/ G( o: C, ]+ C; b- Z
* h( A2 ~; B; s: \* P" b0 i- m3 b2 a2 V. B
中國液壓如何創新發展電子化液壓產品 8 e6 z; u/ V' R4 | J* v! Q6 z+ [
* Z$ d8 Y6 n" h! J% e0 X6 q( a: U
中國液壓怎么樣做電子化的產品呢？有四件事要解決（見圖8），都在強基工程項目范圍里：第一液壓；第二電子；第三定位；第四網絡。
0 P1 H$ ?4 H M6 t% x9 h2 X4 n3 Z- `) N+ _! C# V0 n
t w) {! X+ U4 A5 J0 F3 j" R$ o
圖8 液壓電子化要解決的四件事
+ F: A" q1 b+ f8 r◆液壓 H: ?% R0 W' [
傳統的液壓不帶電、不能夠做伺服控制，所以我們必須解決這個問題。那么液壓行業的液壓件將來要向圖8這幾個方向去發展。特別要APP化，今年PTC上北理工的展臺專門給大家講APP化的概念，我們也曾經講過當前主要要解決的問題是提高泵閥的動態特性，現在泵閥的動態特性根本沒有辦法電子化。另外開發油泵斜盤擺角傳感器、壓差傳感器也是當務之急。
# e- A/ u% z% r( o- P5 E * X7 O( Y; ~* p+ T3 X/ ]2 }
◆電子, s0 q( l9 s2 T2 M6 }0 s, k
液壓電子化的發展將終止液壓元件仿制的路！你只能做液壓元件而沒有電子化的軟件和硬件將會被市場淘汰！世界所有液壓公司全部都要用自己的電子控制產品。為什么呢？因為：①液壓元件電子化后，其電子控制的關鍵是元件里的運動智能控制，它與自身的物理結構密切相關市場上的電子控制公司要想實現最優的控制，必須獲得元件的結構參數，沒有誰愿意提供這些帶有Know-how的資料。②液壓元件電子化后，將進入云計算和大數據時代，而其數據的來源是電子控制器，如果是別人的電控系統，如何獲得？而不進入大數據，你就不知道你的產品在實際使用中會出現什么問題。③你沒有辦法給主機廠提供一個完整的解決方案。
6 l+ P/ b+ H+ Z7 C 9 @/ J: V2 \7 O6 ?& a) i* n& H4 a
行走機械液壓電子化比工業伺服控制難得多，其主要的難點有：①所控制的對象，絕大部分是差動缸，即非對稱系統；②控制系統的最后一級，液壓閥固有頻率低響應慢，特別是多路閥從零位到最大開口一般是秒級或更慢，不能滿足電子化閉環控制要求；③控制動力（油源）同時用于機器的多個“軸”的控制，是個復雜的時變系統，可能出現動力不足；④目前電子控制先導元件是不帶位移反饋的4通徑比例減壓閥，流量小，可能難于滿足閉環系統起碼的增益要求。
& {; h( c/ U5 m% S& [( E* [ : K7 E# Z4 Q' @* c
所以未來我們要想辦法幫助大家開發出行走機械專用的軟件模塊，將來它會變成一種韌件，現在我們的機器基本上是一臺機器一個控制器，現在的軟件程序都是以IEC6113-1的標準寫的，未來我們將用以太網、用C語言作為標準，所以電子化時代再想仿制，仿制不了，現在必須要開始去發展自己的東西。5 y4 T O, I& b
+ b; C" e! }8 A9 z未來行走機械電子化，不再使用IEC6113-1的PLC語言，要用C語言，可能就不是一個控制器為主，而要做成大型的DCS控制系統為主，不可能把所有的控制器都擱在機器上，怎么辦呢？擱在云里頭，所以行走機械要用云，這是不可缺少、不可逆轉的，必須要加緊時間來做。我們未來的控制器不再是僅僅用CAN總線了，一定要用ETHERNET，而且要增加三維定位，要增加死區PWM調節輸出，詳見圖9深藍色部分。
9 G& E+ f2 X A$ H! ]( C ( r7 Q* p, j2 }! z i
◆定位8 v$ g9 W: M1 o4 r
厘米級定位我們國家已經有了。千尋位置網絡有限公司由中國兵器工業集團和阿里巴巴集團合資成立，以“互聯網+位置（北斗）”為理念，通過北斗地基增強全國一張網的整合與建設，基于衛星定位、輔助定位技術、云計算和大數據技術，構建位置服務開放平臺，提供實時米級至厘米級、后處理靜態毫米級的高精準位置服務。
8 Q/ U4 I" p: {7 k) {0 ` $ d x; n+ j B) S$ T
◆互聯網* Q/ W& W4 x. H7 @ C" l# }
所以有了這么幾條以后，行走機械的互聯網+、行走機械的智能化就不成問題了，現在國外已經開發出新的控制器了，而且有了網關裝置gataway，所以實現無線網絡控制是沒有問題的，并可以搜集大量的數據。因此下一步，我們要考慮云平臺的問題（見圖9），深藍色是需要液壓廠家開發的，淺藍色的就是個平臺，誰來做這平臺，這是我們需要解決的。大家都知道行走機械要想智能化，關鍵是位置控制系統，3D定位，北斗已經解決這個問題了，北斗的動態精度可以做到7mm，北理工的教授已經做過試驗了是可以達到的。問題是怎樣把這些內容擱在一個網絡里呢？需要建立新的網絡平臺，這個平臺可以控制各種機器，把各種需要的東西都擱在平臺上。這個平臺并不是現在的主機廠搞的平臺，為什么呢？因為一個施工工地，不可能機器都是來自一家的，可能有三一的、有徐工的，因此這個平臺一定是第三方的。( M0 i' s( C+ \1 [. E2 x0 a- L
( ^9 A' ] u& h3 D4 h# _' Z. q6 |3 N3 q8 O( z2 B' F9 n
圖9 云平臺圖
. N* ~0 ~4 j# b7 f; V7 I; P國外已經有這樣的平臺了，比如美國的AEF農業機械平臺，拖拉機、收割機都在這個平臺上，數據都能進行交換了，專門做農業互聯網，衛星定位。歐洲農業機械也有這樣的平臺了，據它的宣傳，作業效率從30%提高到80%，現在能做到100%了。
% A* g$ _7 R8 `: \/ E' T
: m8 P6 G# R3 k3 _! y我們中國的企業一定要在意識上發生變化，要想把這幾個事情聯系在一起，就要有平臺，這是一個龐大的系統工程。好在我們已經開始起步了，網絡技術公司已經愿意把我們的電子控制、動力流、還有大數據都擱在他的平臺上，為行走機械建立起一個新的平臺。億陽信通公司、北方股份、北京理工大學共同建設的“大礦車自動駕駛及露天煤礦智能機群控制平臺”項目已全面啟動。# [+ l( m1 q3 ]1 x; A" w$ ~9 a
. M0 K$ D- `" {) v/ j
行走機械，特別是農業機械和軍事機械智能化、網絡化是國家發展急需！中國高新技術發展已處世界領先行列，我們沒有理由搞不好這個項目！
2 r- h; S; O9 l+ R! m" K5 K9 h, s; g7 Y0 ~, w8 y6 a3 `
|
發表于 2018-3-9 20:33:14
QQ好友和群
QQ空間
" h2 l) z; T7 W( f; K4 u5 k
