Eaton_Ultronics电液控系统介绍.ppt

昆山航天智能技术有限公司 基于ultronics系列产品的电液控解决方案 双阀芯 智能电子液压控制系统 关于我们 航天智能技术有限公司（aerosmart）是一家专业 从事液压系统 集成和智能电液控系统解决方案开发的高科技企业，产品主要应用 于工程机械领域。 公司在液压控制系统产 品方面具有多年研发经验 ，与全球领先的 工业产 品制造商美国eaton公司建立了紧密的合作关系，是eaton 工程机械配套的电控阀、控制器及操作手柄等产品在中国销售的指 定合作伙伴，同时，航天智能技术有限公司早期（2003年至2005年 ）全面参与了ultronics智能液压阀 的研制，在溅射薄膜压力传感器 薄片等智能液压阀 核心部件的研究上积累了丰富的技术开发基础。 目前公司在基于双阀芯智能液压控制系统应 用开发上申请了48项专 利。 航天智能公司致力于为中国工程机械行业提供新一代的智能电液 控系统解决方案，可广泛应用于挖掘机、装载机、混凝土泵机、高 空作业车 、起重机等工程机械领域，大力推动中国工程机械产业 向 系统集成化、功能智能化、能源利用高效化的方向升级换 代。 发展历程 u2001-2003 公司前身与英国ultronics公司合作； u2003.4-2005.12 设立航天智能公司引入全球第一家量产的双阀芯产品； u2006.01-2008.06 协助eaton重新设计双阀芯产品； u2006.11.01 航天智能公司与eaton公司正式签订代理协议 u2006.12-2008.06 研究、开发双阀芯电液控系统在工程机械领域的应用 u2008.07-2010.12 开发完善节能装载机电液控系统解决方案，高空作业 车、水泥泵车电液控系统解决方案 u2011.07 节能装载机样机经过“机械科学研究总院工程机械军用改装车试 验场”/“国家工程机械质量监督检验中心”测试，认定节能效果达到10% u2012.03 公司获昆山高新区和昆山国科创投投资，整体搬迁到昆山 航天智能技术优势 技术应用专利技术 节能装载机节能装载机 液压挖掘机液压挖掘机 高空作业车高空作业车 混凝土泵车混凝土泵车 导弹发射车导弹发射车 48项双阀芯应用技术专利 装载机、挖掘机 、高空作业车、 发射车，泵车 伸缩臂叉车伸缩臂叉车 智能电液控系统应用专利 第一批 序号申请号申请日（受理日）名称状态 1 201110061341.63.15一种装载机动臂液压节能控制系统及方法 2011.11.10初审合格 2 201120066629.83.15装载机动臂液压节能控制装置2011.10.22已收证 3 201110061325.73.15一种装载机动态负荷传感控制系统暂无 4 201120066627.93.15装载机动态负荷传感控制装置 201111.11已授权 5 201110063091.x3.16一种装载机动臂先导压力控制系统 2011.11.10初审合格 6201120069006.6 3.16装载机动臂先导压力控制装置2011.10.22已收证 7 201110063090.53.16一种双阀合流液压控制系统 2011.11.10初审合格 8 201120069007.03.16双阀合流液压控制装置2011.7.06已收证 9 201110063095.83.16一种装载机振动掘进装载作业挖制系统 20111.11.11初审合格 10 201120069016.x3.16装载机振动掘进装载作业挖制装置2011.10.22已收证 11 201110064706.03.17一种装载机专用大负载装载功率分配控制系统暂无 12 201120070977.23.17装载机专用大负载装载功率分配控制装置2011.7.05已收证 13 201110064707.53.17一种多路换向阀与液压油缸参数动态匹配控制系统暂无 14 201120070976.83.17多路换向阀与液压油缸参数动态匹配控制装置2011.7.07已收证 第二批 序号申请号申请日（受理日）名称状态 1 201110126207.x5.17挖掘机电液控制装置及负荷传感变量泵流量控制方法2011.6.08初审合格 2 201120156059.15.17挖掘机电液控制装置 2011.10.20已授权 3 201110127251.25.17自行式高空作业车启停控制装置及控制方法2011.6.23初审合格 4 201120157001.95.17自行式高空作业车启停控制装置 2011.10.13已授权 5 201120165214.65.23多级机械自锁液压油缸2011.9.07已授权 6 201110133467.x5.23一种多级机械自锁液压油缸2011.9.21已公布 7 201110138256.55.26一种基于重力调节的作业平台水平控制系统2011.6.21初审合格 8 201120171526.85.26基于重力调节的作业平台水平控制系统已授权 9 201110139649.85.27一种发射车作业平台调平系统2011.6.30初审合格 10 201120173500.75.27发射车作业平台调平系统 2011.11.2已授权 11 201110139875.65.27一种发射车作业平台调平装置2011.6.24初审合格 12 201120173859.45.27发射车作业平台调平装置暂无 13 201110148437.66.3一种发射车轮胎离地检测控制系统2011.8.23初审合格 14 201120185608.86.3发射车轮胎离地检测控制系统暂无 15 201110176819.x6.28一种发射车三点支撑的判断和调节系统2011.7.18初审合格 16 201120222329.46.28发射车三点支撑的判断和调节系统 2011.10.31已授权 17 201110181455.46.30一种基于倾角传感器的发射车水平调节系统2011.7.29初审合格 18 201120227521.26.30基于倾角传感器的发射车水平调节系统暂无 19 201110182560.x7.1一种发射车大倾角自动保护系统2011.8.09初审合格 20 201120229104.17.1发射车大倾角自动保护系统暂无 第三批 序号申请号申请日（受理日）名称状态 1 201110239753.48.19一种混凝土泵车负荷传感液压泵压力切断装置 2011.10.11初审合格 2 201120304188.08.19混凝土泵车负荷传感液压泵压力切断装置暂无 3 201110239752.x8.19一种混凝土泵车液压平衡限速控制装置 2011.10.11初审合格 4 201120304187.68.19混凝土泵车液压平衡限速控制装置暂无 5 201110251812.x8.30一种液压挖掘机流量饱和动态分配系统 2011.10.11初审合格 6 201120319908.08.30一种液压挖掘机流量饱和动态分配装置 暂无 7 201110252709.78.30一种叉车液压系统双泵合流节能控制系统 初审合格 8 201120321126.08.30一种叉车液压系统双泵合流节能控制装置 暂无 9 201110259022.69.02一种基于负载变化的高空作业车防碰撞安全控制系统 初审合格 10 201120328452.49.02一种基于负载变化的高空作业车防碰撞安全控制装置 暂无 动力单元、执行与控制机构 通过电子液压系统的逻辑控制来实现对应用产品的所有功能控制通过电子液压系统的逻辑控制来实现对应用产品的所有功能控制 动力单元 控制机构 执行机构 双阀芯电子液压阀 控制系统 控制系统应用的产品 手柄 efx控制器 vfx控制器+显示屏 zeus双阀 芯电液阀 zeus系统特点 传统单阀芯控制双阀芯控制 技术革新 dspdsp系统系统 结构及示意图结构及示意图 功能和特点 zts16双阀芯电子液压阀 独立的双阀阀芯设计设计 每片阀阀采用32 bit dsp（数字信号处理器） 每个工作油口上均有薄膜压压力传传感器 lvdt位移传传感器 阀阀芯自适应应控制器 系统统最高工作压压力可达350 bar 额额定流量： 130l/min(p=10bar时时) timer triger 触发发方式 开放式平台(j1939, 支持canopen) 阀阀内流量、压压力闭环闭环 控制 实时诊实时诊 断及监视监视 可变负变负 荷传传感/流量优优先 动态动态 参数匹配，以满满足不同应应用要求 zts16双阀芯电子液压阀 l应用系统示例(用ultronics控制 器) efx控制器 zts16阀 组 j1939 编程环境 control f(x) zts16双阀芯电子液压阀 l组组成 vsm/vse j1939 工作阀 系统调节阀 canopen zts16双阀芯电子液压阀 l电电液控制系统统 vsm/vse j1939 工作阀 系统调节阀 电脑 控制器 执行机构 泵 ls canopen zts16双阀芯电子液压阀 l timer triger zts16双阀芯电子液压阀 l 内部总线通讯: 采用了防碰撞和非破坏性仲裁机制，通 讯讯可靠并提供数据重发发功能 通讯协议为讯协议为 ultronics can-d time triger 触发发方式 660 hz controller sample time 32 bit dsp ，flash memory ultronics can-d zts16双阀芯电子液压阀 l 系统调节阀(定量泵) 安全溢流阀 先导比例阀 先导阀 zts16双阀芯电子液压阀 l 系统调节阀(负荷传感) 安全溢流阀 先导阀 比例压力阀 zts16双阀芯电子液压阀 key 绿色 =回油油路 橙色 =先导油路 红色 =压力油路 黄色 = 控制油路 主安全阀阀 先导减压阀 电电子压压力调节调节 阀阀 滤滤油器 负负荷传传感调节阀调节阀 (负负荷传传感变变量泵泵） l系统调节阀 zts16双阀芯电子液压阀 l 工作阀(液压原理图) 先导阀 工作主阀 4. 高功率低电流声动圈 6. 先导阀芯 5. 对中弹簧 8. 薄膜压 力传感器 2. 独立的双阀芯 1. 主阀阀体 3. 先导阀 9. 嵌入式微电子系统 7. lvdt位 移传感器 zts16双阀芯电子液压阀 l工作阀 zts16双阀芯电子液压阀 l工作阀(剖面图) zts16双阀芯电子液压阀 l手动操纵(可选) 手动 操纵 手柄 zts16双阀芯电子液压阀 l 原理图示例(2片阀,定量泵系统) zts16双阀芯电子液压阀 l 原理图示例(2片阀,负荷传感系统) zts16双阀芯电子液压阀 l控制运行方式 position controller flow controllerpressure controller axis controller application vsm 双阀芯控制模式 hga 高重力辅助模式 lga 低重力辅助模式 nga 无重力辅助模式 ufc 常规流量控制 shake - 抖动 单阀芯控制模式 ss 单阀芯 - 位置控制 - 压力控制 - 流量控制 l控制策略 zts16双阀芯电子液压阀 zts16双阀芯电子液压阀 lhga - passive load zts16双阀芯电子液压阀 lhga- overrunning load zts16双阀芯电子液压阀 llga - passive load zts16双阀芯电子液压阀 llga - overrunning load zts16双阀芯电子液压阀 流量指令 流量指令 l抖动动 zts16双阀芯电子液压阀 l 单阀单阀 芯控制模式 两独立工作机构 蓄能器充液 优优先回路（如转转向优优先) zts16双阀芯电子液压阀 l 流量共享 等比下降 等值值下降小流量下降 未发发生流量饱饱和 流量饱和 zts16双阀芯电子液压阀 l 多组阀组阀 布置 1. 一个系统只能有一个vsm,最多两个vse 2. 每系统最多允许15片阀 3. 阀与阀之间的距离大于4m,必须通过vse来连接 工具软件valve f(x) 工具软件 valve f(x) ultronics 手柄 壳体与球头采取带有污物擦 拭装置的冗余设计 内部套靴 光学非接触式开关 彻底的ip67密封方式 印刷电路板上有红外光源及 5个二极管 人机工程学设计人机工程学设计 所有输出为所有输出为 + + -256-256比特比特 模拟、数字和模拟、数字和cancan总线输出模式总线输出模式 输出斜坡及输出类型可编程输出斜坡及输出类型可编程 选用工程聚合物材料选用工程聚合物材料 ultronics 手柄 非接触式光学传感器 嵌入式微电子系统 两个比例和最多五个开关输出 可选的z1和z2比例输出 可提供can(canopen,j1939)模拟输出方式 输出死区、斜坡可进行设置 手柄校准与配置 按钮开关校准 轴方向校准 参数配置 输出显示 电控单元 u基于codesys 2.3 供电电压电电压 ： 1032v自动动适应应 提供与其它控制相连连的接口如:发动发动 机、传动传动 系统统 c167cs 40mhz 芯片 控制器运行故障指示 iec61131-3编编程方式 两个can通讯讯接口 输输入检测检测 : 数字输输入,模拟输拟输 入(12位采样样),频频率检测检测 输输出控制: 数字输输出,pwm,电电流输输出 编程软件 - control f(x) liec61131-3 结构化文本(st,il) 图形化语言(ld,sfc,cfc,fbd) 编程软件 - control f(x) 图形化语言 编程软件 - control f(x) 文本化语言 编程软件 - control f(x) l在线功能 monitoring of all variables writing and forcing of receipts (sets of variables) debugging your complete project (breakpoints, stepping, single cycle,call stack) interrupt-free online changes of pous and data power flow sampling trace zts16双阀芯电子液压阀 l实现的功能 1）铲铲斗抖动动 2) 电电子换换档 3) 抗流量饱饱和 4) ludv流量分配模式 5) 水平挖掘 6) 软软掘 zts16双阀芯电子液压阀 l还可实现下述功能: 高低速自动动切换换 负负荷传传感变变量泵泵多级级恒功率控制 发动发动 机熄火后铲铲斗下降 可变变力的压压力悬悬浮 无线线遥控系统统 自动动程序 发动发动 机与液压压系统统匹配 zts16双阀芯电子液压阀 l模拟多级功率控制 理论负论负 荷传传感变变量区 - 泵泵所带带恒功率控制线线 - 模拟拟恒功率控制线线1 - 模拟拟恒功率控制线线2 简简化泵泵 机构，节节 约约成本 zts16系统优点 开放式结构平台 timer triger 触发方式,保障系统可靠稳定 动态可变的参数配置,以适应不同的系统设计 要求 通过j1939通讯与其它设备相连 提高液压泵、密封件、液压油等的使用寿命 简化系统设计与布置,便于布管以及维护 可变负荷传感/多级流量优先 卓越的液压节能，大大提高燃油经济性,与传 统阀相比,节能效率高达1520% 便捷的故障诊断与系统维护 方便快捷的产品开发 产品个性化定制 zts16双阀芯电子液压阀 l 应应用示例 角度传感器 ecu 多路 阀阀 手柄 行走电电子踏 板 zts16双阀芯电子液压阀 生产厂所获得利益 1）简化系统布置 采用ultronics电电子液压压控制系统统,可大大简简化系统设计统设计 与布置. .由于系统统本身所采取的闭环闭环 控制,不需要单单独的先导导油泵泵。 .取消液压压控制先导导管路 2）产品个性化定制 最终终的使用环环境、使用要求与目的等不同，用户户往往希望生 产产厂家能提供一些更能适会自己要求的产产品，如装斗安全悬悬浮 、水