工程机械专用控制器有什么作用，其通用性和开放性体现在哪里

工程机械专用控制器，发动机电子控制系统三个方面技术都需要通过控制器来实现,目前国外著名品牌挖掘机均采用了以控制器为核心的电子控制系统,已实现对电子油门、发动机的模式控制,电子监控及故障诊断,远程通信与控制等功能,但由于工程机械作业环境恶劣,对控制器(ECU)有特殊的要求,逐步发展了工程机械专用控制器,工程机械专用控制器需要满足下列要求：1.适应恶劣作业环境的能力，工程机械在户外施工,经常受到风吹、雨淋、日晒,振动大,环境恶劣,需要控制器及其1/O单元具有很好的防护能力,达到IP67的防护等级,可防水、抗振、防尘。同时,要求具备良好的电磁兼容能力(EMC),能够承受大电流和高电压的冲击,且工作温度范围宽(-40~85℃),满足车载环境的需要。

2.提供工程机械控制所需的各类数据采集端口、通信接口及输出驱动接口。各类数据采集端口需采集的信号包括转速(高速脉冲输入)信号、行程位置信号、温度信号、压力信号及各种开关量信号等,另外,工程机械的驱动执行机构包括液压比例阀、步进电动机、电磁阀等。因此要求控制器提供多路大电流PWM输出和开关量输出。普通PLC难以满足这一要求,只能通过外加驱动电路满足这些要求。3.提供针对工程机械控制的各种算法模块基本算法包括PID、滤波、信号变换等,高级算法包括针对各种不同主机要求的算法和控制策略等。

4.软件调试与故障诊断，控制器应能提供软件调试与故障诊断工具,以帮助客户进行软件调试与故障诊断，目前工程机械专用控制器的研发企业有两种。一种是一些国际工程机械的旗舰企业如CAT、小松、 VOLVO、利勃海尔等,这些企业一般都设立了专业的电气控制系统研发部门,专门进行控制产品和控制技术的研发,为本公司各类工程机械产品提供专用的控制器和控制技术,其软、硬件技术与本公司工程机械产品紧密结合,尤其是其核心控制算法,体现了其整车产品的核心技术。另一种是一些长期为工程机械厂商提供配套控制产品的公司,它们采用开放模式进行工程机械专用运动控制器的研发与开发,推出了一系列通用型工程机械专用控制器,如EPEC、Intercentral、力士乐等。

一些小型或专业的工程机械厂商及国内的大部分工程机械厂商目前没有能力自主研发控制器产品,主要依赖上述厂商提供配套控制产品。这类控制器的通用性和开放性体现在以下方面：(1)从规模上,针对控制复杂程度,有小型、中型、大型控制器,可方便配套企业根据产品复杂程度、控制要求、控制参数的多少与种类进行灵活选择与配置,既满足控制性能要求,又能以合理的成本^实现。(2)从控制器的硬件接口上,这些厂商的控制器都能根据工程机械常用的控制要求,提供一组通用的模拟量输入/输出,开关量输入/输出,数字信号输入/输出,继电器驱动,电动机、电磁阀驱动等并且有些接口还能通过软件配置为不同的接口,基本上满足了工程机械各种信号输入/输出及驱动控制要求。在选择时,不一定刚好满足要求,一般保留一定的输入/输出接口,以满足系统定制及扩展要求。

(3)从控制器的软件接口上,这些厂商的控制器很多采用了德国3sS0 ftware公司的 CodeSys编程环境, CodeSys符合IEC61131-3标准规范,提供梯形图、顺控图、功能方块图、结构化文本、指令表等5种编程语言,可方便高效地编写控制指令并在线下载、调试和运行,而不需要了解具体硬件系统的体系结构、存储空间地址分配等细节,大大方便了配套企业的软件编程与调试。(4)控制器大多带CAN总线接口,方便了控制器与外部通信。