Für die Arbeitsmaschinen von morgen Dynamische Maschinensteuerung auf Basis einer offenen Technologieplattform Die mobilen Arbeitsmaschinen von morgen müssen dynamisch reagieren, interagieren und lernen können. Bei der Entwicklung solcher Maschinen liegt der Fokus nicht mehr auf den einzelnen Komponenten, sondern auf der Systemarchitektur. Mit der dynamischen Maschinensteuerung leistet Eaton hierzu einen wesentlichen Beitrag. Intelligente Maschinen und Komponenten – diese Begriffe sind so präsent wie nie zuvor. Auch vor mobilen Arbeitsmaschinen machen diese Fortschritte nicht Halt. Entsprechend gab es in den letzten Jahren eine rasche Entwicklung, die noch weiter voranschreiten wird. Farming 4.0 oder auch die Vernetzte Baustelle verlangen nach vernetzten und intelligenten Maschinen, die den Anforderungen der Zukunft in Sachen Effizienz, Leistung, aber auch Safety und Security genügen müssen. Intelligente Komponenten, die Mensch-Maschine- Kommunikation sowie automatisierte Entscheidungsfunktionen wachsen zusammen. Bei der Konstruktion und Entwicklung von modernen Arbeitsmaschinen steht daher nicht mehr die einzelne Komponente im Rampenlicht, vielmehr müssen Subsysteme oder sogar die gesamte System - architektur ganzheitlich betrachtet werden. Die dynamische Maschinensteuerung (DMC, Dynamic Machine Control) von Eaton kann den Konstrukteur dabei unterstützen. Nutzerfreundliche Integration Eine Basis für DMC bildet die Pro-FX Technologieplattform, die den Bau mobiler Maschinen, schnellere Anwendungsentwicklungen und vereinfachte Hardware- Anbindungen ermöglicht. Bei der Entwicklung dieser Plattform wurden verschiedene markt-, kunden- und anwendungs spezifische Bedingungen berücksichtigt. Das Ergebnis: Pro-FX ist eine offene, nichtproprietäre Technologieplattform, welche die sechs gängigen Industrie-Sprachen nach IEC 61131-3 sowie die beiden am häufigsten eingesetzten Kommunikationsprotokolle, CANopen und CAN J1939, unterstützt. Sie bietet somit eine hohe Flexibilität, eine nutzerfreundliche Integration von Komponenten und Untersystemen sowie eine kosten- und zeiteffiziente 10 MobileMaschinen 5/2016
TITEL I STEUERUNGEN UND REGELUNGEN Kalibrierung auch bei der Einbindung von Maschinenkomponenten anderer Hersteller. Dank der integrierten Bibliothek vorprogrammierter Algorithmen und vorkonfigurierter Softwareobjekte ist die Entwicklung von eigenen Anwendungen in kürzester Zeit möglich. Dank einer automatischen Skalierung der Ein- und Ausgänge entfällt die Notwendigkeit, alle Codes von Grund auf neu zu erstellen. Anwender profitieren von einer optimalen Kombination aus hydraulischer Energieerzeugung und präziser elektronischer Steuerung. Entsprechend vorbereitete elektronische und elektrohydraulische Produkte, die also Pro-FX ready sind, werden mit der Steuerung einer Maschine verbunden. Diese Tools und Produkte lassen sich so konfigurieren, dass sie interagieren, sich angleichen und ihre Funktion an die sich ständig ändernden Bedingungen anpassen. Eine dieser Pro-FX-ready-Komponenten ist das CLS-Load-Sensing-Mobilsteuer ventil von Eaton. Es vereint die Funktionalität eines Mobil-Ventils mit den vielfältigen Möglichkeiten der elektronischen Konfiguration, entsprechend den individuellen Anforderungen der Anwendungen. Kompakt, modular, individuell konfigurierbar Die CLS-Ventile zeichnen sich durch eine hohe Modularität und eine besonders kompakte Bauweise aus. Das vielseitige Mobilventil in Sektionsbauweise bietet bis zu 10 Arbeitssektionen pro Ventilgruppe, die einzeln konfigurierbar sind und speziell im Hinblick auf die Optimierung von Steuerfunktionen konzipiert wurden. Dem Anwender ermöglichen sie eine Priorisierung von Arbeitsfunktionen, da sich das Ventil aufgrund der prioritätsgesteuerten Volumenstromverteilung optimal an die individuellen Anforderungen anpassen lässt. Zudem verfügt es über eine Load-Sensing-Druckentlastung an jeder Sektion, die sicherstellt, dass der Druck an die vom Verbraucher geforderten Bedingungen angepasst wird. Innerhalb einer Ventilgruppe werden die einzelnen Sektionen mit vor- oder nachgeschalteter Druckwaage Last kompensiert, so dass bei den Prioritätsfunktionen die Geschwindigkeit beibehalten wird, während sie sich bei den anderen Sektionen reduziert. Dies trägt wesentlich zur Steigerung von Produktivität, Effizienz und Sicherheit bei. Das Ventil steht in vier Ausführungen zur Verfügung, die Durchflussmengen von 100 bis 350 l/min regeln können: CLS100, CLS180, CLS250 und CLS350. Alle Modelle bieten eine große Auswahl an Betätigungsmöglichkeiten, von manuell und pneumatisch über hydraulisch und elektro hydraulisch bis hin zur Handbetätigung per Hebel, und sind für einen Arbeitsdruck von 350 bar und einen maximalen Tankdruck von 25 bar ausgelegt. Sie stehen mit modularen oder kundenspezifischen Eingangssteuerplatten zur Verfügung und eignen sich ideal für unterschiedlichste mobile Anwendungen, wie Bagger, Forstmaschinen, Müllfahrzeuge, Gabelstapler, Landmaschinen, Ladekräne sowie Marineanwendungen. Anwendungsbeispiel Böschungsmäher Eingesetzt wurde das CLS100-Mobilventil unter anderem bei Tri-Tech Manufacturing in Delphos im Bundesstaat Ohio (USA). Das Unternehmen entwickelt und baut Hochleistungsgeräte zur Straßenrandpflege, darunter auch Mähaufsätze mit Auslegerarmen für Traktoren. Die Mow-Master- Böschungsmäher des Unternehmens werden für das Mähen von Hängen und das Kürzen von ausladenden Ästen eingesetzt. Hierfür ist ein Hochleistungsdesign erforderlich, das zuverlässig den Belastungen im Einsatz auf rauem Gelände standhält. Angesichts der Möglichkeit, für einen Kunden 40 Gelenkarmmäher zu konzipieren, wollte Tri-Tech ein stabiles und zuverlässiges System mit einer Funktionalität entwickeln, durch die sich das Unternehmen von der Konkurrenz abheben würde. Gemäß den Anforderungen des Kunden war ein Proportionalventil mit individueller Sekundärdruckbegrenzung und Lastkompensation/Antisättigung erforderlich, um die Funktionen des Auslegers anzusteuern. Auf der Suche nach einem Ventil, das die Funktionen von Vierwege- und Dreiwege- Schieberventilen vereinte und das mit einem kundenspezifischen Steuerhebel betätigt werden konnte, wandte sich Tri-Tech an Scott Industrial Systems, einen Eaton-Großhändler. Scott Industrial Systems empfahl dem Unternehmen das neue CLS-Mobilsteuerventil von Eaton, unter anderem da es die Load-Sensing-Druckentlastungs-Funktionalität bietet. Nachdem Eaton mehrere Prototypen des Ventils geliefert hatte, wurde für die Mow-Master Böschungsmäher bei Tri-Tech das CLS100-Ventil für eine Durchflussmenge von 37,85 l/min ausgewählt. Scott Industrial Systems setzte in den Arbeitsbereichen eine konstante Eingangssteuerplatte und fünf Zylinder- Verbrauchersektionen ein. Um den Kundenanforderungen gerecht zu werden, 01 Das CLS-Load-Sensing-Mobilsteuerventil ist Pro-FX ready. Die Software ermöglicht die nutzerfreundliche Konfiguration der Komponenten und Subsysteme MobileMaschinen 5/2016 11
