Agrometer robust PLS for feltapplikasjoner
Bruksrapport
Mange bønder bruker slurryen som produseres av dyrene deres som gjødsel for planteproduksjon. Det gjennomsnittlige slurrykjøretøyet med slurrytank er imidlertid i beste fall egnet for små åkre. Det danske selskapet Agrometer med hovedkontor i Grindsted utvikler løsninger som tillater rask, kostnadseffektiv og jordvennlig spredning av naturgjødsel selv på store jorder. En slange brukes til å transportere gjødselen fra et sentralt sted til åkrene.
Til dette formålet er spesialkjøretøyer utstyrt med en enorm slangetrommel. Den elektrohydraulisk drevne spolen ruller av og tilbake slangen etter behov mens man kjører over feltet. Ved retningsendring, for eksempel ved enden av feltet, plasserer en styrearm slangen i en jevn radius. Ytelsen er bemerkelsesverdig: Opptil 200 tonn naturgjødsel kan spres i timen.
The advantage: Siden det ikke kreves slurrytank på kjøretøyet, reduseres kjøretøyets vekt. Dette reduserer jordtrykket til en verdi lavere enn et fotavtrykk. Den lave egenvekten gjør at bøndene kan gå inn på åkrene sine tidlig på året når jorda fortsatt er myk. Gjødsel pumpes direkte til maskinen via rør og slanger, og fjerner luktproblemer fra veiene. Agrometer bygger disse gjødselsprederne som selvstendige kjøretøy med en spredebredde på opptil 30 meter eller som tilhengere for traktorer, kalt umbilical injectors (spredere med tilførselsslange).
Illustrasjon 1: SRS 1500 spreder med tilførselsslange, trekkes over åkeren av en traktor for å spre gjødsel. Illustrasjon 2: Den gule ledearmen plasserer tilførselsslangen på opptil flere hundre meters lengde på feltet i form av kurver, og sikrer at slangen er kveilet riktig på trommelen.
Sentral PLS for maskinstyring
Begge variantene kombinert: De viktige funksjonene, som opprulling av slangen, styres automatisk av en sentral PLS. Et stort antall sensorer brukes til å overvåke bevegelsen til slangens ledearm og andre posisjoneringsoppgaver, som signaliseres til kontrolleren via desentraliserte IO-moduler. Sensorer overvåker også trykket i slurryrørene eller temperaturverdier.
Oluf Kristensen, teknisk sjef i Agrometer, forklarer: For maskinene våre bruker vi de nye mobilkontrollerne samt desentraliserte IO-moduler fra ifm. De forenkler kabling og vedlikehold av maskinene, som kan settes opp raskere.
Ved utvikling av maskinene jobber vi primært med systemintegratoren Pagaard. De forsynte oss med det komplette ifm-systemet og utviklet programvaren. Pagaard er også vår servicepartner for feilhåndtering.
Systemintegratoren Pagaard er avhengig av ifms "ecomatController", som er spesielt utviklet for bruk i mobile maskiner.
Pagaards administrerende direktør og medeier Torben Lund forklarer beslutningen om å bruke ifm: "I utgangspunktet brukte vi en industriell PLS på Agrometer. Men vi innså snart at holdbarheten til industriprodukter som brukes på mobile maskiner er en stor utfordring, siden de ikke er designet for slike formål. Så vi gjennomsøkte markedet etter teknologier som kunne tåle de harde kravene til mobilapplikasjoner. Vi kom over ifm hvor vi allerede hadde kjøpt sensorer. Ifm tilbyr en kontroller vi mener er best egnet for denne oppgaven.
Den selvgående gjødselsprederen SDS 8000 kan spre opptil 200 tonn gjødsel i timen via slangen.
Designet for ekstreme driftsforhold
Ifm har i mange tiår vært en av de ledende leverandørene av robuste kontrollsystemer for mobil bruk, og tilbyr omfattende applikasjonskunnskap på dette feltet. "Ecomat-serien består av PLS-er, IO-moduler og sensorer som tåler de harde miljøpåvirkningene fra mobile applikasjoner.
Slurry, vann, permanent kondens eller skitt er ikke noe problem for ifm-systemene for mobile applikasjoner. Den spesielle mekaniske utformingen av huset og et pålitelig tetningskonsept forhindrer inntrengning av fuktighet. Egnede kontakter og tilkoblingskabler sørger for at beskyttelsesklasse IP 69K ikke slutter ved huskoblingene.
Ekstreme værforhold med is eller brennende varme: Det brede temperaturområdet til kontrollkomponentene fra ifm tillater bruk i alle klimasoner. Alle sensorer og kontrollere må bevise sin motstand i sykliske temperatursjokktester. Motstandsdyktige husmaterialer sikrer at saltavleiringer, da de kan være forårsaket av grus om vinteren, ikke påvirker produktene.
Når det er tøffe forhold, blir materialet utsatt for permanente vibrasjoner eller ekstreme påvirkninger. Dette er grunnen til at sensorene for mobile applikasjoner er fullstendig innkapslet. Koblinger er beskyttet mot utilsiktet løsning av en spesiell vibrasjonsbeskyttelse. Den mekaniske utformingen av kontrollere og moduler er spesielt vurdert for permanente støt og vibrasjoner.
Som detaljerte EMC-tester har vist, er den komplekse elektronikken beskyttet mot elektromagnetisk interferens. Ledet interferens filtreres ut pålitelig og kan ikke påvirke kontrollerene. Dette sikrer at datautvekslingen via CAN-grensesnittene fungerer pålitelig selv under de mest ugunstige forhold, for eksempel ved utendørs transport og logistikkapplikasjoner. Pagaards programvareingeniør Michael Lindbjerg forklarer: Spenningen til en mobil maskin svinger sterkt. En industriell PLS er ikke designet for dette. En PLS for mobile applikasjoner er bedre egnet ettersom den opererer med et bredt spenningsområde mellom 8 og 32 volt."
I tillegg har alle ecomat-komponenter en e1-typegodkjenning av tyske Federal Motor Transport Authority. Dette tillater installasjon av enhetene på kjøretøy uten å ugyldiggjøre driftstillatelsen. Utover den nødvendige EMC-grenseverdien for e1-typegodkjenningen har alle enheter en utvidet EMC-motstand på 100 V/m og tåler pulser fra kjøretøyets forsyningssystem uten problemer.
Robuste desentraliserte I/U-moduler mottar sensorsignaler og overfører dem til PLS-en via CAN-bussen.
Ifms ecomatController for mobile applikasjoner (nederst til høyre) er montert i styreskapet utenfor kjøretøyet.
Kraftig kontroller
ecomatController CR721S brukt på Agrometer består av to interne PLS-enheter, en av dem sertifisert for sikkerhetsrelaterte applikasjoner opp til EN 13849 PL d og EN 62061 SIL cl2. Fordelen med denne doble PLS:en: To interne, uavhengig programmerbare kontrollere tillater underinndeling av applikasjonsprogramvaren om nødvendig. Følgelig kan den sikre programdelen utføres uten forstyrrelser fra den generelle programkjøringen. Kraftige 32-bits flerkjerneprosessorer sikrer rask programkjøring selv med komplekse kontrolloppgaver.
ecomatController CR721S har 124 multifunksjonelle innganger og utganger. Pagaards Programvareingeniør Michael Lindbjerg forklarer fordelene: "Alle innganger kan konfigureres som digitale, analoge eller frekvensinnganger. Tidligere hadde vi problemer med overvåkingen av utgangene våre, som var rent digitale i bransjen, men ifm-kontrollerne har PWM-utganger. Dette er en viktig funksjon i den mobile verden, for eksempel for å kontrollere hydrauliske ventiler med pulsbreddemodulerte utganger.
De fleste hydrauliske systemer utfører de fleste funksjoner i mobile maskiner og utstyr. Elektronisk ventil- og pumpestyring har blitt en standard i moderne maskiner. ifms ecomatmobile-system gir strømstyrte PWM-utganger og optimaliserte kontrollfunksjoner for effektutgangene. Dette fører til et produsentuavhengig grensesnitt mellom hydraulikk og elektronikk.
Avslutning
De mobile kontrollerne fra ifm sikrer ultimat pålitelighet og en kraftig ytelse selv under utfordrende driftsforhold. Takket være sine allsidige tilkoblingsmuligheter og funksjoner tilbyr de maksimal fleksibilitet. Med denne robuste PLS-en garanterer ifm kvaliteten som er uunnværlig for tøffe mobilapplikasjoner. ifm nær deg!
