德國已經(jīng)為其汽車企業(yè)制定了戰(zhàn)略。到2020年，將會(huì)有一百萬輛電動(dòng)汽車行駛在該國街道和高速公路上。截止2017年1月1日，這一數(shù)字是34022輛。隨著即將出現(xiàn)的市中心交通禁令以及中國和其它地區(qū)對內(nèi)燃機(jī)的限制加劇– 汽車制造商正在感受到來自方方面面的壓力，開足馬力推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展。
“現(xiàn)在的增長勢頭真的很好，”Gustav Klein公司市場營銷主管Bernhard Rill證實(shí)道。從最近汽車制造商對其公司生產(chǎn)的測試和模擬系統(tǒng)的高漲興趣來看，Rill看來是正確的。汽車工程師使用Gustav Klein公司的饋入測試系統(tǒng)來評估其車輛電氣系統(tǒng)和連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)在明確定義和可重復(fù)供電條件下的準(zhǔn)確表現(xiàn)。“你不能用真正的電池來那么做，”Rill解釋道，“因?yàn)槌潆娏繒?huì)不斷波動(dòng)。”饋入測試系統(tǒng)的其它用途還包括在電池和車輛生產(chǎn)過程中執(zhí)行組件測試，或?yàn)閸湫略O(shè)計(jì)的電動(dòng)車確定最佳電源。
使用Gustav Klein公司的可編程測試系統(tǒng)尤其容易。多通道型可配備內(nèi)部直流母線，以便根據(jù)需要對其進(jìn)行組合。例如，這樣可以在一個(gè)通道上執(zhí)行受控放電，并使用釋放的電量給第二個(gè)通道上的電池充電。這簡化了充電周期的執(zhí)行，同時(shí)減少了能量消耗。“為了準(zhǔn)確地模擬電池的行為，你需要非常快的壓擺率，”Rill說道。“我們的系統(tǒng)僅在1.2毫秒內(nèi)就能從-900安培跳到+900安培，充電和輸出之間無縫切換。”目前的系統(tǒng)能夠提供高達(dá)1000伏特或1000安培的輸出(每個(gè)設(shè)備高達(dá)500千瓦的容量)。
Gustav Klein公司為全球電動(dòng)汽車所使用的鋰電池制造測試和模擬系統(tǒng)
產(chǎn)品多樣化要求戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變
自從Gustav Klein公司完成其電池模擬和測試系統(tǒng)的首批訂單以來，已經(jīng)過去了十五年。今天，該公司的產(chǎn)品從巴伐利亞州南部的Schongau進(jìn)入了世界上幾乎所有主流汽車制造商的研發(fā)和生產(chǎn)設(shè)施。然而，使用越廣泛，需求也越多樣。“我們在各種各樣的條件下使用了眾多不同的系統(tǒng)配置，”Gustav Klein公司研發(fā)主管J?rg Umbreit說道。“因此，我們必須支持越來越多的接口，并管理日益增加的產(chǎn)品差異。”
這對控制系統(tǒng)提出了一些具有挑戰(zhàn)性的要求。控制回路需要在微秒范圍內(nèi)運(yùn)行，以獲得必要的壓擺率。同時(shí)，還必須對通道進(jìn)行完美的同步控制，以實(shí)現(xiàn)并行操作。“傳輸大量數(shù)據(jù)的需要進(jìn)一步使問題復(fù)雜化，”Umbreit補(bǔ)充道。
在第一個(gè)評估階段，Gustav Klein公司考察了五家知名的控制系統(tǒng)供應(yīng)商，其中貝加萊排名第一。“他們的整體解決方案使我們信服，”Umbreit說道。“我們對系統(tǒng)的性能和柔性，編程環(huán)境的通用性以及我們所受服務(wù)的質(zhì)量印象深刻。在個(gè)人層面上，事情從一開始就敲定了。”
柔性控制架構(gòu)
2014年，Gustav Klein的工程師開始為其第三代饋入測試系統(tǒng)開發(fā)新的控制架構(gòu)。對于控制平臺(tái)，Gustav Klein從貝加萊X20系統(tǒng)中選擇了導(dǎo)軌安裝的CPU模塊。“我們能夠使用具有相對較小內(nèi)存的X20控制器，”Umbreit說道。“隨著需求增加，貝加萊解決方案的可擴(kuò)展性使我們可以輕松地升級到更強(qiáng)大的控制器，而無需對軟件進(jìn)行任何更改。”
新的架構(gòu)還允許Gustav Klein更容易滿足其客戶的接口要求。一系列X20接口模塊可供CPU模塊使用。
以性能和可靠性為首要任務(wù)，Gustav Klein公司在自己的測試實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證每一項(xiàng)開發(fā)成果
控制系統(tǒng)使用遠(yuǎn)程Power Panel T30終端顯示器進(jìn)行操作。“由于HMI應(yīng)用程序也可以運(yùn)行在導(dǎo)軌安裝的CPU模塊上，因此如果需要，我們可以在沒有顯示器的情況下交付系統(tǒng)，”Rill說道。“這有助于我們跟上用戶通過遠(yuǎn)程訪問操作系統(tǒng)的趨勢。”無論哪種方式，用戶界面都是相同的，且只需要進(jìn)行一次編程。
一個(gè)軟件項(xiàng)目，一個(gè)工程環(huán)境
“貝加萊解決方案的一大絕對亮點(diǎn)當(dāng)然是工程環(huán)境– 我們可以在這里創(chuàng)建同一個(gè)項(xiàng)目中的HMI應(yīng)用程序和控制軟件。”這同樣適用于集成安全技術(shù)，這就是為什么Gustav Klein還決定用集成X20安全技術(shù)替換原有單獨(dú)的安全硬件的原因。該決定進(jìn)一步簡化了工程設(shè)計(jì)。
“與貝加萊合作始終富有成效，即使我們對他們提出了復(fù)雜的問題和建議亦如此。借助貝加萊技術(shù)，我們現(xiàn)在擁有了一個(gè)一致、柔性和可擴(kuò)展的自動(dòng)化系統(tǒng)。集成安全、控制和HMI功能的時(shí)間和成本得以大幅縮減。”
Gustav Klein市場營銷主管 Bernhard Rill
轉(zhuǎn)變成貝加萊技術(shù)在機(jī)型管理和維護(hù)方面也帶來了顯著改進(jìn)。Gustav Klein現(xiàn)在可以在一個(gè)軟件項(xiàng)目中管理其整個(gè)測試系統(tǒng)，包括所有選項(xiàng)和未來的擴(kuò)展。“不管有沒有安裝，我們只需要在軟件中禁用就行了，”Umbreit解釋道。“這樣我們只需通過一個(gè)軟件應(yīng)用就能為每個(gè)版本進(jìn)行測試和維護(hù)。”
新型HMI和控制技術(shù)的用戶給予的非常積極的反饋?zhàn)孏ustav Klein計(jì)劃將HMI解決方案推廣到其最大的產(chǎn)品組：其電源系統(tǒng)，包括UPS模塊和電源逆變器。
關(guān)于貝加萊
貝加萊是一個(gè)總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型自動(dòng)化企業(yè)，2017年7月，貝加萊成為ABB集團(tuán)的一個(gè)業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力，為各個(gè)產(chǎn)業(yè)客戶提供機(jī)器與工廠自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)如OPC UA、POWERlink和openSAFETY以及貝加萊強(qiáng)大的Automation Studio軟件開發(fā)環(huán)境，貝加萊不斷重新定義自動(dòng)化工程的未來。貝加萊保持持續(xù)的創(chuàng)新精神，為客戶提供更為簡化以及超出預(yù)期的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。
