現如今，各行各業(yè)都在步入自動化，這不僅釋放了勞動力，使人們脫離繁重的重復性工作，同時也能提高作業(yè)效率。
農業(yè)機械便是很典型的一個例子，傳統(tǒng)的肥料撒播車采用儲罐，只能用在較小的農田上。
總部位于丹麥格林斯泰茲的Agrometer公司研發(fā)出一種甚至能用在大型農田的高性價比解決方案，不僅能快速地撒播天然肥料，還不會對土壤造成損壞，簡直是廣大農民的福音。不妨一同走近大型農業(yè)機械，探索其在戶外仍能實現可靠控制的奧秘!
大型農業(yè)肥料撒播車
丹麥公司Agrometer最主要的產品領域是農業(yè)肥料撒播車和泵送設備，上方提到的其研發(fā)出的大型農田解決方案，主要是采用軟管將肥料從集中的地點輸送到農田。
性能強大：每小時最多可撒播200噸肥料
為此，Agrometer在專用車輛上配備了巨大的軟管卷筒。當車輛在農田行駛時，采用電液方式驅動的卷筒根據需要來釋放或收回軟管。當改變行駛方向時(例如在農田的盡頭處)，導向臂會將軟管布置在半徑均勻的圓弧上。
由于車輛上無需儲罐，減輕了車輛重量，這可將對土壤的壓力降低至小于足印的壓力。同時，自重輕還意味著農民可以在年內土壤仍然較松軟的早期就進入農田進行撒播作業(yè)。肥料直接通過管道和軟管泵送至機器上，不會在路上產生異味。
尋求耐受嚴苛應用的解決方案
這款大型農業(yè)肥料撒播車中，黃色導向臂將農田中數百米長的供應軟管按弧形布置，確保其能正確盤繞在卷筒上。
軟管盤繞等重要功能由中央PLC自動控制。軟管導向臂的移動以及其他定位任務的監(jiān)測則利用大量的傳感器來完成，并通過分布式I/O模塊來向控制器傳輸相應信號。另外，傳感器還負責監(jiān)測肥料管道中的壓力或溫度值。
在研發(fā)這款大型機械時，Agrometer主要與系統(tǒng)集成商Pagaard合作。雙方進行了大量產品的選擇及測試后，最終選擇了ifm新型移動控制器、分布式I/O模塊及傳感器，實現簡化機器的接線和維護，更快完成設置。
Pagaard的董事總經理兼共同所有人Torben Lund在解釋為何決定使用ifm產品時說道：“最初，Agrometer使用的是工業(yè)級PLC。但很快我們發(fā)現工業(yè)級產品在移動機械上使用時存在耐用性問題，因為它們并非針對這類應用而設計的。因此我們在市場上尋找能承受移動應用嚴苛要求的技術。我們發(fā)現之前采購ifm的傳感器，他們可提供一種我們認為非常適合該項任務的控制器?！?/P>
硬核控制器
Agrometer采用了ifm ecomatController控制器CR721S，其內部包含2個PLC單元，其中1個通過了相關認證，適用于安全等級高達EN 13849 PL d和EN 62061 SIL cl2的安全相關應用。雙PLC配置的優(yōu)勢：2個內部獨立的可編程控制器允許在必要時對應用軟件進行進一步劃分。因此，安全程序與一般程序可以相互無干擾地執(zhí)行。強大的32位多核處理器即使在面對復雜的控制任務時也可確?？焖賵?zhí)行程序。
控制器(右下)安裝在車輛外的控制柜中
CR721S控制器帶有124路多功能輸入和輸出。Pagaard軟件工程師Michael Lindbjerg在解釋其優(yōu)勢時說道：“所有輸入都可配置為數字量、模擬量或頻率輸入。此前，我們在監(jiān)測輸出時面臨問題，因為業(yè)內采用的是純數字量的輸出，而ifm控制器可提供PWM輸出，這對于移動領域而言是一項重要功能，例如可使用脈寬調制輸出來控制液壓閥?！?/P>
在移動機械和設備中，大多數功能都由液壓系統(tǒng)執(zhí)行。電子閥門和泵控制器已成為現代化機械的標配。ifm適用于移動機械的ecomatmobile系統(tǒng)可提供電流控制的PWM輸出，因此可以對輸出進行優(yōu)化控制，并可用于控制任何制造商的液壓設備。
專為極端工作環(huán)境設計
數十年來，ifm致力于為移動機械應用提供可靠的控制系統(tǒng)，并在該領域擁有豐富經驗。ecomat系列產品包括PLC、I/O模塊和傳感器，它們都可承受移動應用中的嚴苛環(huán)境影響。
堅固可靠的分布式I/O模塊可通過CAN總線從PLC接收或向其發(fā)送傳感器信號。
無論是液體肥料、水、永久冷凝水或臟污，都不會對用于移動應用的ifm系統(tǒng)造成任何問題。外殼的特殊機械設計結合可靠的密封理念可防止水分的侵入。同時，合適的連接器和連接電纜還可確保外殼連接同樣具備IP 69K防護等級。
ifm控制組件的工作溫度范圍非常廣，可應用于所有氣候區(qū)域，即便是面對冰凍或酷熱的極端天氣條件。所有傳感器和控制器都必須在周期性的溫度沖擊試驗中證明其高抗沖擊性。高耐性的外殼材料則可確保鹽垢(可能由冬天的沙礫引起)不會對產品造成影響。
當行駛變得困難時，材料會遭受反復振動和極端沖擊的影響。因此，這些用于移動應用的傳感器都采用全封裝設計。連接器通過專門的振動保護裝置防止意外松動?？刂破骱湍K的機械設計尤其適用于頻繁的沖擊和振動條件。
精密的電子設備經過專門的EMC測試，具有防電磁干擾的能力。傳導干擾也會被可靠濾除，不會對控制器造成影響。這可確保即使在面對運輸和物流等室外應用的惡劣條件時，仍能可靠通過CAN接口進行數據交換。
Pagaard軟件工程師Michael Lindbjerg解釋道：“移動機械的電壓波動非常大。工業(yè)級PLC無法適應這種情況。相反，用于移動應用的PLC更適合此類應用，因為它們的工作電壓范圍非常大，可達8-32V?！?/P>
此外，所有ifm適用于移動機械的ecomat組件都通過了德國聯(lián)邦機動車運輸管理局的e1型式認證。這使得設備可安裝在車輛上，而不會導致其運營許可失效。除了e1型式認證要求的EMC限制外，所有設備的EMC抗干擾能力還達到了100 V/m，因此完全能夠承受車載電源系統(tǒng)的脈沖。
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