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移動設備無處不在

每天，我們的生活周邊都離不開這些大型裝備的身影，谷物的種植、除草、施肥、收割、秸稈成卷，在城市里包括大樓的建設挖掘、旋挖鉆、樁基、混凝土、塔吊等，而在道路方面則由大量的挖掘、裝載、混凝土、瀝青攪拌與攤鋪、壓路機，包括市政日常的銑路，登高、清潔，也有緊急狀態下的消防車等，移動類設備在我們的生活中無處不在。

農業、建筑與工程、市政工程這些領域，都與我們的日常生活、居住、城市生活建設緊密相關。農業現代化、更美好便捷的城市生活、高品質的居住條件，這一切都來自于大量的工程類設備的應用，這些設備的共同特點是“移動”—不像生產線設備在車間的屋頂之下，這些帶有輪子/履帶的設備，生存在極其惡劣的環境里。

圖1-廣泛在我們身邊的移動裝備

嚴苛環境下工作的大家伙

就像挖掘機經常要工作在泥潭里，而筑路設備都得反復振動，而油污、冷凝，夏天的高溫、冬天在北方的嚴寒地帶，這些移動的設備依然要良好工作，而且，他們有時候會肩負非常危險的環境中執行搶險救災任務，就像消防車出現在火場—他們需要高速響應能力，因為時間關乎生命，而挖掘機出現在地震災區一樣。

圖2-移動裝備嚴苛的工作環境

在傳統上，這些大家伙似乎都是轟鳴中，像巨無霸一樣的展現著“鋼鐵魅力”，人們就想著他們似乎并不像舞者的輕盈，或者反應不是那么迅速，因為他們看上去像個“傻大個”一樣。

其實，了解他們的人，都知道，這些移動裝備有著非常高的智能水平，他們的自動化程度也是非常高的，他們除了外表粗狂，其實內心一樣秀麗，因為，與工廠生產講求效率是一樣的，高效的機器與生產效率緊密相關，他們對控制器有著一樣智能的需求。

量體裁衣的控制器

早在2010年，貝加萊就已經投入了移動自動化領域，這個家伙就是X90移動自動化，它的外觀棱角分明，硬朗形體又散發精致容顏，采用鋁合金壓鑄外殼，內部的減震細節設計使得它可以承受5g的振動沖擊，IP69K防護等級，承受在泥濘、粉塵環境下的工作，并且它還獲得了船級社認證，確保它能夠在鹽霧侵蝕的環境下工作。

貝加萊X90移動裝備控制器

嚴寒與酷暑不能阻止它的辛勤工作，零下40~85攝氏度的工作溫度下，它也能可靠運行。由于移動設備通常需要采用直流供電，因此它的I/O配置都是滿足這個行業的9-32VDC電壓范圍需求的，包括連接器都是快速插接應用設計。

圖4-貝加萊移動裝備HMI

完整硬件架構

貝加萊移動自動化包括了X90控制器及為惡劣環境而開發的移動面板，同樣高防護等級，寬溫，IP67的分布式I/O，通過CANopen、POWERLINK與控制器進行連接，符合J1939的通信規約可以與發動機等車載設備進行通信，傳遞協同信息。

在整個貝加萊移動自動化的控制系統架構中，包括了控制器、分布式的I/O站、HMI、以及Automation Studio平臺的開發，以及滿足行業規約的J1939軟件模塊。

圖5-移動裝備控制系統構成

貝加萊可以為移動類裝備提供完整的控制系統硬件與軟件支撐。 

mapp無處不在

在其它的裝備制造業如印刷、包裝、塑料等，貝加萊開發了mapp功能，針對移動設備，其實，每個設備都有它自身的工藝Know-How，雖然看上去這些設備大而狀，卻有自己的獨門絕技來確保高效而安全的作業。

圖6-貝加萊軟件架構

在圖6中，我們在硬件之上是實時運行環境，mapp應用模塊，以及針對與建模仿真軟件的開放連接能力，以及為機器本身開發的應用層。 

貝加萊mapp是為裝備而開發的可復用的軟件模塊，在移動裝備里也有很多模塊可用，這樣用戶就可以快速配置一個機器的應用。

圖7-mapp針對移動裝備的模塊

圖7中就是針對移動裝備的mapp模塊功能：

• 液壓閉環：對于履帶吊、挖掘機等設備來說，其實，他們就像一個液壓作為執行機構的機器人，液壓回路的閉環控制，關乎操作的精細。

• 轉向與驅動：快速的轉動，與發動機的協同，避免過沖，曲線平滑也是控制的要點。

• 防撞：塔吊的工作區間需要保障安全，不能與空間其它設備或人發生碰撞；

• 調平：對于瀝青攤鋪而言，必須確保地面的平整，即使在拐彎、上坡也要保證能夠按照設計的規范來保持一致性，否則，路面就會與行駛車輛的安全性相關。

• 防搖防晃：對于高空的吊裝、登高等作業來說，防止搖擺、晃動、傾翻都需要有效的機制來處理。mapp的各種模塊為應用提供了核心的工藝控制能力，這也是貝加萊經驗積累的厚度。 

mapp的輔助功能設計

• 除了針對核心工藝的mapp功能封裝，貝加萊的mapp還有很多機器設計能力：

• mappData針對數據統計的能力；

• mappTweet針對報警、事件的推送給維護、數據中心的能力；

• mappUser用戶權限管理；

• mappEnergy針對能源效率的管理；

• mappAlarm機器的報警、日志等；

• mapp......

未來集成作業體系

事實上，未來無論是農業、道路工程、建筑工程，都會牽扯到各個車輛的協作，道路、農場就如同一個工廠一樣，各個設備之間按照順序，工藝進行層次作業，以提升最大的設備使用效率，確保計劃與調度的最優。 

通過X90的無線通信，例如對GPS/GSM的支持能力，這些設備之間可以將數據匯集到中央調度中心，根據每個階段設計規范，將其狀態匯集，以便根據制定的計劃來確保最優的設備調度，包括工藝如混凝土配方、瀝青攪拌與攤鋪的參數、地理位置等工藝參數給到每個執行的車載設備，以避免不必要的浪費，或者由于延誤帶來的工期損耗，讓一條高速公路像一個機器一樣精準的被生產出來。

圖8為我們描述了已經正在發生的協同作業場景，這也是未來我們所期待的，因為，人口紅利正在消失，依賴于機器的協作可以大幅提升效率，降低作業中的浪費，提高投資回報，這都是努力的方向。

圖8-未來集成作業場景

廣泛應用

圖9-已經廣泛應用的貝加萊X90系列

X90已經被廣泛應用于各種移動車輛、AGV、鐵路、農業機械，歡迎您來到2020年寶馬展，貝加萊展臺，與我們一同分享如何提升裝備智能水平。 

在2020年11月24-27日，浦東新國際博覽中心即將舉辦的寶馬展（Bauma）上，貝加萊也將攜帶針對移動自動化的全系列產品、技術、方案與您見面，歡迎來到我們的展臺，期待與您的深度交流。

關于貝加萊

貝加萊是一個總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創新驅動型自動化企業，2017年7月，貝加萊成為ABB集團全球機器與工廠自動化業務單元。作為全球工業自動化領域的領導者，貝加萊融合了前沿技術與先進的工程能力，為各個產業客戶提供機器與工廠自動化、運動控制、HMI以及集成安全技術的完整解決方案。通過工業物聯網通信標準如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的Automation Studio軟件開發環境，貝加萊不斷重新定義自動化工程的未來。貝加萊保持持續的創新精神，為客戶提供更為簡化以及超出預期的工業自動化領域前沿技術與方案。