移动机械与工程车辆控制系统调研报告@Like

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                                           阶    段：V1.2

移动机械与工程车辆控制系统调研报告（EED Like）

20XX年3月

目录

1 概述

2 目标任务

3 技术分析

4 厂商调查

5 ECU移动控制器

5.1 HY-TTC 580安全控制器（TTControl）

5.2 HY-TTC 60通用控制器（TTControl）

5.3 CR721S高端安全控制器（IFM）

5.4 CR2532基础控制器（IFM）

5.5 Epec5050高端控制器（EPEC）

5.6 Epec2023通用控制器（EPEC）

5.7 SPC-SFMC-X3632A移动控制器（硕博）

5.8 SPC-CFMC-D42N48A移动控制器（硕博）

5.9 HSC6150高端控制器（禾晟）

5.10 HSC490高性能控制器（禾晟）

5.11 SF9511高性能控制器（美国Cylindro）

6 HMI人机显示屏

6.1 PHD-Pro HMI显示器（Parker派克汉尼汾）

6.2 IQAN-MD4主显示模块（Parker派克汉尼汾）

6.3 vSCALE D6 12" HMI（WIKA）

6.4 vSCALE D3 7" HMI（WIKA）

6.5 vSCALE C3 7" HMI（WIKA）

6.6 CR1201 12"/Touch可编程的图象显示屏（IFM）

6.7 CR1077 7"/Touch可编程的图象显示屏（IFM）

6.8 Vision 3显示单元（TTControl）

6.9 HY-eVision²7.0显示器（TTControl）

6.10 EPEC 6112显示单元（EPEC）

6.11 EPEC 6107显示单元（EPEC）

6.12 H207 彩色图形显示器（苏州禾晟）

6.13 SPD-070-Bx 7寸触摸显示屏（硕博）

7 CD手柄操纵装置

7.1 225MA多功能操纵手柄（Elobau）

7.2 Arens多功能控制器（Curtiss-Wright）

8 调研结论

1 概述

基于某型多种功能融合设备研制的总体需求，装备配套的控制系统方案需要满足功能和性能要求，该方案设计先进、原理简化，技术可靠、可实现程序高。该控制系统要求应具有可视化中文操作界面、关键参数动态显示、故障声光报警历史可查、操作指示明确、自带电子说明书。另外电器元器件的选型应性能先进、货源可靠。

该型设备需要实现十几种不同的作业功能，控制系统需要由操作系统、控制器系统、人机交互界面、传感系统等组成。因此该型设备的控制系统要满足多功能多场景的控制要求，设计上要考虑采用模块化、分布式、智能化的方案。参照类似装备之前采用的控制系统设计方案。确定该控制系统设计采用基于移动控制器的工程机械控制系统为核心来实现。

2 目标任务

通过调研当前工程机械控制器及周边产品的情况，找到最合理的控制系统实现方案。控制系统设计主要包括操作系统、控制器系统、人机交互界面、传感系统的设计实现。

3 技术分析

基于PLC的工程机械控制器，是源于工业自动化控制常用的PLC技术，但是，由于行走机械的工作条件更加极端恶劣，所以工程机械控制器是区别于传统PLC的专用控制器，工程机械控制器的工作环境、温度及外壳防护等级都有更高的要求。复杂的控制系统多采用分布式的架构，控制器周边需要挂载多个IO模块来实现远端控制，控制器与模块间用现场总线通信，以此来简化系统走线提高装备整体可靠性。要实现整个装备的控制系统，控制器是核心，周边还需要有操纵装置、HMI人机交互界面设备、传感器等辅助装置。工程机械控制系统的组成原理如下图所示：

本设备配套项目需要设计实现控制器、人机交互（HMI显示屏、操纵手柄）、传感器等部分。控制器将选用先进成熟可靠的品牌，一般控制器厂商都提供相配套的HMI显示器屏，HMI显示屏与现有技术重合度高，操纵手柄和传感器将采用市场上成熟可靠的货架产品实现。

基于PLC的工程机械控制器，符合IEC61131-3国际标准，一般采用CAN总线作为通信方式，常用的软件编程系统解决方案有KW multiprog、step7、infoteam、ISAGRAF、Codesys。KW的主要客户有三菱电机、苞米勒、菲尼克斯的AutomationWorx、富士电机的D300Win、 研华的Multiprog、腾控PLC等。step7是西门子的自有软件。infoteam的主要客户是博世力士乐。ISAGRAF罗克韦尔自动化的自有软件。Codesys的主要客户有EPEC派芬、ABB Bachmann、IFM易福门、HOLLYSYS和利时,intercontrol的PROSYD1131、赫思曼公司iFlex 系列、力士乐的RC系列，TT control 公司TTC系列控制器等PLC厂家都是使用Codesys平台开发自己的编程软件的。

Codesys也是国内控制器厂商选择的主要软件平台。Codesys 是全球最著名的软PLC内核软件研发厂家德国的3S（SMART，SOFTWARE，SOLUTIONS）公司的一款与制造商无关IEC61131-3编程软件。Codesys支持完整版本的IEC61131标准的编程环境，支持标准的六种编程语言。是一个标准的软件平台，被很多硬件厂家支持，可编程超过150家OEM生产的自动装置。CoDeSys提供了许多组合产品的扩充，诸如各种不同领域的总线配置程序、完全的目测化和运动控制系统。现在国内PLC用户使用的版本多为CoDeSys V2.3， 最新的版本是CoDeSys V3（目前最新版本为V3.5）。V3 在软件架构上有了很大的改善。CoDeSys在国内有直接的分公司运营，开发资料和技术支持都比较容易获取。

4 厂商调查

工程机械控制器是一个很专业化的产品，优秀的供应商主要集中在几家传统的工业自动化产品生产商，尤其是几家德国品牌。国内市场上控制器主要有以下几种控制器：BOSCH力士乐、EPEC、威卡（赫斯曼）、MOBA、赫斯默、Ttcontrol、TFM易福门、graf-syteco，另外还有STW、Parker、Cylindro、GRAYHILL等品牌，这此公司的编程软件大都采用德国3S公司的CodeSys软件进行编程，支持IEC61131-3国际标准。硬件一般选用赛普拉斯（Infineon ）和飞思卡尔（NXP）的汽车级CPU。相较于国外几大品牌，国内控制器研发起步较晚，但是做为控制系统的核心是关键的部件，国内主要的工程机械厂商通过自研和联合开发的方式逐步有了自主品牌的控制器，其中主要有三一的SYMC、株洲嘉成JCMC，但是这些产品多用于自家工程机械，另外国内市场专门的控制器生产厂商还有硕博、上海派芬自控、禾晟电子、矩形科技等。另外台湾地区的DELTA台达、FATEK永宏也有相关的配套产品。

工程机械控制器主要品牌列表如下：

经过对上述几家品牌的调查分析，比较优先选择的是IFM易福门、SB电子。IFM易福门相对于其它进口品牌主要是专业性强、产品质量过硬、在国内有直接分公司、技术资料和支持比较容易获取，其它进口品牌基本是在国内代理的方式供货且资料获取和技术支持存在难度。力士乐是博世的大品牌与自家行走机械配套提供。EPEC和TTControl在国内工程机械上有较广泛的应用。台达和永宏主要生产工业PLC为主。

国内工程机械控制器产品基本上都是基于codesys平台开发的兼容产品。

国内的三一智能、威卡、株洲嘉成基本用于自家产品，对外公开度差。国内其他专门的控制器厂商基本是代理和仿造国外产品的基础上逐步发展自研，派芬自控04年成立曾经在国内做到比较好，但是后来公司治理出现了问题。矩形科技主要是做PLC的有一款面向军工的控制器。硕博和禾晟都是才成立不久的小公司。硕博与德国STW合作codesys2.3的产品，后自研codesys3.5的产品，在环卫车上有较多的应用。禾晟与codesys合作自研主要做的是兼容EPEC和TTcontrol的产品，在工程机械上有较多应用。

5 ECU移动控制器

以下分别介绍各品牌控制器的典型型号，对其功能性能进行分析。相对于普通控制器讲安全控制器是通过了SILcl 2 (IEC 62061) PL d (EN ISO 13849-1) 安全认证等级的控制器。移动车辆和工程机械都有可能会危及人身财产安全，越来越多的应用领域（如车辆升降机和垃圾车）更加明确地规定了产品标准来保障安全。 根据修定的机械规章，设备制造商生产的产品必须满足新规定。因此，对可用于移动工程车辆的电子部件有了安全认证的要求。 SafetyController（安全控制器）适用于应用至category 3 / PL d符合EN ISO 13849-1标准3 / PL d和SIL 2符合EN 62061标准。EN 62061会以表格的形式利用风险图解决风险评估问题，还会使用结构和统计学方法处理安全功能验证问题。EN ISO 13849-1/-2是机械安全-控制系统的安全相关部件的标准，它适用于机械安全相关控制系统设计的主要安全标准。风险越高，对控制系统的要求也就越高。危险情况分为五个等级，也就是性能等级（PL），从PL“a”（低）到PL“e”（高）。

5.1 HY-TTC 580安全控制器（TTControl）

HY-TTC 500系列是TTControl专门针对于移动工作机械及特种车辆提供高强而灵活的控制系统，是为了满足高端应用程序的需求而设计的，如工程机械和农业机械。HY-TTC 500系列高端控制器可自由编程，具有高性能的ARM Cortex® 双核锁步系统处理器，是专为用于对安全要求极其严格的移动应用程序而设计的并配备紧凑且具有车辆风格的外壳作为保护，适用于恶劣环境下。控制器安全要求可达到SIL2认证/PL d ISO 13849要求，可以用C语言或CODESYS编制程序。安全认证CODESYS SIL 2可明显加快应用程序验证的速度。HY-TTC 500大部分的运行测试需要达到SIL 2或PLd所要求的诊断覆盖率，并由双核锁步CPU及其安全应用程序在硬件中运行。因此，几乎整个处理器电源可提供给应用程序。内存保护机制让您可在同一个电控单元（ECU）上不受干扰地运行安全或非安全软件。因此，非安全软件的验证将不再耗费大量时间。安全数据通信通过标准化 CANopen 安全协议来实现。一旦发生与安全相关的故障，系统可自动关闭三组输出并开启陂行返回功能。TTControl有大量的I/O 套件拥有不同配置选项，使HY-TTC 500控制器适用于各种高端应用领域，如一组有8个I/O端口的控制器可单独配置适用于电压输出，数位输出或模拟输入。调试时间可通过使用以太网进行下载和调试来缩短。HY-TTC 500系列的一个最主要优势之一是汽车整体只配备一个控制器，并由这些强大的电子控制单元（ECU）建立起一个中央式架构，此方法通过减少配线和研发工作将成本最小化。

5.2 HY-TTC 60通用控制器（TTControl）

TTC控制器以其大量功能丰富的接口、工作的高稳定可靠性，被广泛应用于需要长期运行或行驶在极困难的环境条件下的工程汽车或工程机械中。TTC控制器是适用于恶劣环境中的理想的控制单元，为整车电气系统控制提供有效解决方案。控制器遵循IEC61508国际安全标准进行设计。具有TTP的单机版本和网络版本分别达到SIL2（安全完整性水平）和SIL3的要求。使用专用的接线插头可以使控制器达到IP67防护等级，使用坚固的压铸铝外壳加以保护可有效防止电磁干扰和机械应力对设备造成的破坏以适应汽车工业或工程机械的应用要求。使用9~32V宽范围供电电压，使其可以接入各种工程机械系统。控制器内部使用的80MHz英飞凌XC2287型号CPU提供了强大的处理能力，所有输入输出针脚均集成浪涌和短路保护，另外内部的保护机制可监测输出开路、短路、过流等故障。PWM控制的设备可直接接到控制器的PWM输出接口。控制器可支持各种模拟或数字类型的传感器，许多SW输入选项可以配置，以适应不同类型的传感器。模拟输入电压范围可以从0-5V设置成0-32V，电压检测范围可由软件设置，以达到用户要求的精度和分辨率。根据型号不同控制器提供CAN、232、LIN3种接口用于程序下载或通信。

5.3 CR721S高端安全控制器（IFM）

5.4 CR2532基础控制器（IFM）

5.5 Epec5050高端控制器（EPEC）

Epec 5050控制单元是一款非常紧凑，功能强大且功能强大的多功能控制器。Epec 5050控制单元非常适合需要大量I / O和增强型算法的应用。3 x 35引脚重载AMPSEAL连接器提供一个I / O接口，其中包括28个PWM输出，4个CAN接口以及用于传感器的多功能连接。除了高效的32位微控制器和高达3 Mbyte的应用程序尺寸外，该产品还可完美适用于不同的控制系统架构。非易失性RAM是快速持续保存需要在长时间停电时保留的信息的完美解决方案。Epec 5050配备了一个巨大的超高速512 kbyte NVRAM，非常易于存储机器参数或日志文件。紧凑的Epec 5050控制单元具有优化数量的输入和输出引脚，可用于控制系统中的多种角色。I / O引脚总数为65个，包括数字输入和输出，模拟输入，脉冲输入和比例（PWM）输出。所有的I / O引脚都配有短路保护。脉冲输入具有阈值电压选择，部分输入可通过应用程序上拉/下拉选择。

5.6 Epec2023通用控制器（EPEC）

EPEC控制器是由芬兰公司生产的的针对行走设备、运动机械进行控制的专用控制器，其性能可靠性、防水、防震等防护等级非常高，可以达到IP67的防护等级。正是由于其结构紧凑、可靠性高、编程简单、指令强大、灵活性强、能适用于比较恶劣环境等诸多优点，现已在工业控制领域得到广泛应用。现普遍采用触摸屏或按键屏加控制器的方法来监控设备。EPEC2024控制模块，使用CoDeSys软件开发编译程序，控制器集成CANOpen，CAN2.0B总线接口，52路特殊设计的I/O端口，可适用于起重吊装机械，桩工机械，路面机械，林业机械，建筑机械，港口船舶桥梁机械，破碎机械，矿山机械，工厂自动化。EPEC系列可编程控制器专为恶劣条件（例如：大范围温度变化、激烈振动、强烈电磁干扰、盐蚀、水浸）下可靠工作的系统而设计和制造。因此，非常适合安装在行走机械和其他恶劣条件下工作的设备上。控制器的输入输出性能能够满足这些应用的要求。同时内部所集成的软件和硬件对于连接到控制器的设备提供了有效的保护。

5.7 SPC-SFMC-X3632A移动控制器（硕博）

SPC-SFMC-X3632A移动控制器是硕博电子自主开发的一款基于CoDeSys3.5编程的移动控制器。该产品具备3路CAN总线，1路RS232串口通信，66路IO资源，端口高度复用，可直接驱动电磁阀，具备14路PWM及2路H桥功能。此外，该产品还具有高防护等级、小体积、高集成度、 高响应速度等优点，使其成为分布式应用场合的主控制器的理想选择。硕博公司成立于2007年，是一家致力于恶劣环境控制器解决方案及电控系统整体解决方案的新三板上市企业。公司主要提供移动控制器、显示器、智能分布式IO、操作面板等多系列电子产品，可广泛应用于环卫机械、消防车、农用机械、混凝土机械、挖掘机、船舶等诸多行业。恶劣环境控制器产品，为特种机械设备带来比PLC更方便可靠的使用。硕博主要在环卫车电控系统方面应用较广，曾经与中联重科、三一重工、宇通重工、深圳东风、青岛中集、程力晨风、烟台海德等多个环卫行业的品牌成为。产品领域有所应用拓展，例如工程机械、消防车、农用机械、高空车等领域。

5.8 SPC-CFMC-D42N48A移动控制器（硕博）

SPC-CFMC-D42N48A移动控制器是德国STW与硕博电子联合开发的一款经济型移动控制器，控制器核心由德国STW研发制造，IO资源由硕博电子研发制造。该产品具备2路CAN总线，90路IO资源，端口高度复用，输入端口可采用高低电平、电压、电流、脉冲等信号，输出端口为DOH，3A，可直接驱动电磁阀，还具备32路比例阀PVC功能。此外，该产品还具有72个LED状态指示灯，非常适合在诸如大范围温度变化、激烈震动、强烈电磁干扰、盐蚀、水浸等恶劣条件下工作，可应用于环卫机械、农业机械、消防机械、工程机械、路面机械、林业机械等恶劣环境控制场合。

5.9 HSC6150高端控制器（禾晟）

HSC6 系列-移动控制器是 Heesn 的 32 位控制器系列的新成员。 借助 Cortex-M7 处理器将产品提升到强大的 32 位体系结构。 高达 480MHz 的主频及双精度硬件浮点单元，保证复杂控制环境中的性能需求。全系产品采用全铝合金外壳，设计合理，可靠保护内部电子元件免受损坏。均适用于最恶劣的工作条件——耐高低温、抗震、防潮、而且抗挤压。可以经受高达 100G 的冲击，而且防水防尘。不仅如此，外壳功能设计更便于安装，且基本上无需额外的保护。C6150 是一款基于 CODESYS V3.5 软件平台开发的 32 位可程控制器。编程符合 IEC-61131-3 标准，用户使用 CODESYS V3.5 软件进行应用程序开发。 是针对非公路行走设备而设计的车规级控制器，能够适应恶劣的工作环境如：温度变化范围大、高振动、高冲击、强电磁干扰等。主要应用重型车辆、建筑机械、破碎设备、农业机械、环卫机械、工业设备自动化应用等。

禾晟成立于 2016 年专业生产各种工程机械等户外机械的控制系统。 自主设计、生产控制系统的电器组件、可编程控制器、显示器等。密切注意产品质量，满足客户产品使用环境和控制工作的特殊要求。在提交系统的同时，还提供培训、产品使用指导、维护和操作手册等。根据客户要求，禾晟微电子科技也可与用户一同对控制系统做进一步开发。 积累了十多年的经验并与客户保持着良好合作关系。 禾晟微电子科技旗下运营的[酷德网]， 是国内首家专业 CODESYS 开发平台的交流社区。提供全面的 CODESYS 软件环境，开源代码，学习文档等一系列资源。 禾晟微电子科技已成为国内自动控制领域集——硬件、软件、系统开发、学习培训于一身的先行者。

禾晟移动控制器设计兼容EPEC的控制器产品。

5.10 HSC490高性能控制器（禾晟）

和声科技新产品HSC490是一款紧凑的多功能控制单元，优化的输入和输出针脚使其能用于众多的控制系统。I/O针脚总数为72个，包括开关量输入和输出、模拟量输入、脉冲输入、PWM输出、电流反馈输入。HSC控制系统严格按移动机械生产商标准设计制造。HSC490控制单元提供高效的16/32位处理器以及最佳的I/O接口，实际应用已经证明，该产品是一款真正的能用于分布式控制系统的多功能控制器。

5.11 SF9511高性能控制器（美国Cylindro）

SF9511 控制器

UltraROB系列可编程控制器专为恶劣条件（例如：大范围温度变化、激烈振动、强烈电磁干扰、盐蚀、水浸）下可靠工作的系统而设计和制造。因此，非常适合安装在行走机械和其他恶劣条件下工作的设备上。控制器的输入输出性能能够满足这些应用的要求。同时内部所集成的软件和硬件对于连接到控制器的设备提供了最大程度的保护。

坚固结构设计，抗激烈振动和冲击；

适合室外应用的高防护级别（IP67）和工作温度范围（-40...85 °C）；

80 路输入/输出通道，其中，全部 64 路分别可以设置成数字(80 路)/频率(16 路)/模拟输入(16路)；48 路可以设置成数字(48 路)/PWM(24 路)/电流输出(16 路)方式；8 路可以设置成 H 桥输出；

数字输入通道可以设置成低端输入(80 路)或高端输入(24 路)；

模拟输入通道可以设置成 0/10V 或 0/32V 或4/20mA 或比率输入等多种输入方式，12Bits 采样精度，1%检测精度。系统所提供的比率检测方式，特别适合变阻器类输入，如手柄或温度传感器；

带电流反馈的 PWM 电流输出通道，频率和占空比独立可调，内置闭环电流取样和检测电路，提供

多个直接控制电流输出的编程接口；

0..50K 频率输入，可以检测占空比，并支持编码器连入；

提供输入输出的开路/短路检测功能，内置的检测线路时刻监视连入控制器的设备是否出现开路或短路状况，为系统诊断和维护提供基本的手段；

输出短路保护，内置短路保护功能，避免输出短路而导致控制器烧毁；

输出过载保护，可以限制输出电流，保护负载，避免负载烧毁；

专门的并行监控 CPU，监控程序下载、主 CPU 运转情况。另外，系统供电和其他安全性要求苛刻的功能模块也在监控和保护范围之内；

专门电路设计监控系统供电和控制器内温度，并通过系统变量通知应用程序；

断电检测，发电机停机时，延时关机，以便处理紧急情况和保存数据；

使用 FRAM 存储保持数据，高速实时，无限次读写；

提供中断接口，支持对响应要求苛刻的功能和设备；

固定的系统和应用程序校验，提高系统的可靠性；

抗负载突降(Load-Dump)，吸收由于电池或负载突然掉线而导致的电压突升；

4 路CAN 接口(仅限型号SF9511A)，支持 CANOpen 和SAE J1939 通讯协议；

RS232 接口用作串行通讯或调试程序；

5V 500mA 传感器供电输出;

IEC61131-3 编程语言，CoDeSys 编程环境；

丰富而实用的库函数，使得开发人员可以用最小的程序量实现更高效的功能。

6 HMI人机显示屏

6.1 PHD-Pro HMI显示器（Parker派克汉尼汾）

派克Pro Display是一个基于应用程序的人机交互界面，用于行走机械及车辆应用。该触摸显示模块可提高效率，减少驾驶员分散注意力的情形，将所有应用功能集成于一体，实现人机交互。

派克Pro Display 10配有10.1英寸的触摸显示屏，在横向和纵向布置下都十分方便操作。该显示器有两种不同的版本：基本版本和高级版本，高级版本带信息娱乐功能以及更强的计算能力。

Pro Display可以是系统中的一个中央显示交互设备，也可以是一个独立的显示器。该显示器不限于一个特定的集成控制系统应用，客户可以将多个不同的应用程序集成到一个显示模块中，使其实现显示、控制、调节的功能。其在驾驶舱内的多用性表现在支持多种通信接口及带有信息娱乐功能。

市场：

• 农业机械

• 建筑设备

• 其他移动装备

• 市政设备

• 林业设备

• 物料搬运设备

• 公共汽车和长途汽车

• 船舶设备

特点与优势：

• 仅需要使用一个显示器就可实现多种功能，硬件减少带来成本上的降低。

• 方便易用的UX工具包，使得主机厂可以根据自己品牌的需求定制设计自己的程序应用。

• 可以集成第三方软件。派克同时还提供不同行走机械的商用APP需求

应用：

• 拖拉机，收割机，自走式机器

• 挖掘机，轮式装载机，塔式起重机

• 机场设备，道路和铁路应用，装载机，牵引车

• 垃圾车，除雪，紧急车辆

• 伐木机，木材集运车

• 集装箱起重机，汽车吊，正面吊运机

• 仪表板显示

• 发动机控制系统的本地/远程显示

性能特点

l 输入数量1

l 行业Agriculture、Construction、Forestry、Materials Handling、Trucks and Buses、Marine

l 应用Mobile Machines

l 电源电压 6-36 VDC

l 最高运行温度 70 °C

l 最低运行温度 -30 °C

l 输出数量 1

l 防护等级 IP65

l 符合规格 2014/30/EU, E17 10-R-040108

l 电气连接 德驰DTM系列

l 显示屏类型 10.1" IPS液晶显示电容触摸屏

l 通讯接口 4 x CAN, 2 x USB, RS232, Ethernet, Micro SD Card, 4 x CAN, 2 x USB, RS232, Ethernet, 蓝牙, WLAN, Audio IN/OUT/MIC, FM-RDS Radio, 2 x Video IN, Micro SD卡槽

6.2 IQAN-MD4主显示模块（Parker派克汉尼汾）

IQAN-MD4是一个主显示单元系列，符合IQANdesign平台系统。 IQAN-MD4可编程，适用于不同机器应用作为主控制器。这些单元具有完整的图形，诊断和CAN网关功能，并与易用的IQAN编程工具一起使用。与IQANdesign中的多主机功能一起，可以在机器应用中使用多个主显示器。IQAN-MD4-10配备了带触摸屏的10.1英寸（26厘米）显示器，IQAN-MD4-7配有带触摸屏的7英寸（18厘米）显示屏，IQAN-MD4-5配有带可选触摸屏的5.7英寸（14厘米）显示屏。 IQAN-MD4系列是为防风雨制造的户外使用。IQAN-MD4主显示屏具有坚固的机械设计，没有移动部件，并且完整密封。使用光学粘合的显示玻璃提高了可读性，没有光折射，并且还排除了可能的冷凝，因为在玻璃和LCD之间没有空气。显示单元具有令人愉快的美观设计，与现代舱室混合。触摸屏界面提供交互式，直观的HMI。 IQAN-MD4支持IP摄像机。不需要单独的相机监视器。如果通过IP开关连接，几乎可以连接无限数量的摄像机。安装方便，带有钢夹，用于集成良好的嵌入式安装在机舱面板中，或者设备背面有独立安装兼容与RAM™安装组件。 MD4可以横向或纵向安装，以方便HMI或机械装置的集成。IQAN-MD4系列可以使用IQANdesign工具的全部优点，并通过使用预定义的构建块和“引导”通过模板和图书馆开发。易于使用的“拖放”允许用户，初学者和专家，以快速，高效的方式设计一个时尚和智能的HMI。

性能特点

l 电源电压 9-32 VDC

l 最高运行温度 60 °C

l 最低运行温度 -30 °C

l 输入数量 10

l 输出数量 4

l 防护等级 IP65

l 符合规格 2004/108 / EC

l 电气连接 Deutsch DTM

l 显示屏类型 7“”彩色TFT与PCAP触摸屏，5.7“”彩色TFT无触摸屏，5.7“”彩色TFT与PCAP触摸屏，10.4“”彩色TFT与PCAP触摸屏

l 通讯接口 4xCAN，2x以太网，2xCAN，1x以太网

6.3 vSCALE D6 12" HMI（WIKA）

vSCALE D6 控制台是移动应用程序的用户友好型 HMI 接口。高分辨率的12"屏幕设定了新的标准。铝铸件，功能，如1024 MB的RAM，以及大量的模拟和数字I/O提供在极端环境条件下的可靠性。

Features

· Rugged housing (W376xH214xD76)

· Protection class: IP65

· Display size: 12,1” (1280x800 pixels)

· Landscape or portrait orientation

· Memory: 1024 MB RAM, 8 GB NAND Flash

· Processor: 1 GHz

· Temperature range: -30°C to +65°C

· Horizontal or vertical mounting

· Mounting: in-dash or on-dash mounting

· Integrated in-/outputs

· Easy programming with CoDeSys 3.5

· Ethernet and CANopen and USB communication interface

· LED backlight

· Supply voltage: 9-36 Vmax. DC

· Buzzer

· Ethernet: 10/100/1000 Mbit/s Base T, TCP/IP, M12 connector

· CAN protocols: CANopen, J1939

· Ergonomically designed

· Operation via buttons, touch screen or thumbwheel

· Function keys (soft and hard keys), rotary encoder and LED indicators

Options

· Touch screen

· Video inputs with video overlay

· Extended version with additional numerical keypad

Interfaces

· 2 x CANbus ISO 11898

· 4 analog/digital inputs

· 3 digital outputs

· 2 x USB

· 1 x RS232

6.4 vSCALE D3 7" HMI（WIKA）

vSCALE D3 控制台是一个用户友好的 HMI 接口，用于在恶劣的环境条件下的移动应用。高分辨率7"显示屏可靠而强大。HMI 位于坚固耐用的外壳中，可作为独立或仪表板解决方案安装。

Features

· Rugged housing (W267xH144xD70)

· Protection class: IP66

· Temperature range: -30°C to +70°C

· Freescale i.MX6 @ 800 MHz CPU Platform

· Memory: up to 512 MB RAM, up to 4 GB eMMC Flash

· Easy programming with CoDeSys 3.5

· Display size: 7” (800x480 pixels) with 16.7 Mio. colours (24 Bit)

· LED backlight

· High-grade back cover made of aluminium die cast

· Ergonomically designed

· With touchscreen (PCT) or simple button operation

· Operation via buttons or thumbwheel

· Integrated speaker for clear warning signals

· Supply voltage: 9-36 Vmax. DC

· Integrated in-/outputs

· Ethernet, CANopen, USB communication interface

· Ethernet:10/100 Mbit/s Base T, TCP/IP, M12 connector

· CAN protocols: CANopen, J1939

· Horizontal or vertical mounting

· Mounting: in-dash or on-dash

Options

· 3 x Video input with video overlay

Interfaces

· 2 x CANbus ISO 11898

· 4 analog/digital inputs (optional)

· 3 digital outputs (optional)

· 1 x frequency input (up to 10 kHz)

· 1 x USB

· 1 x RS232

6.5 vSCALE C3 7" HMI（WIKA）

vSCALE C3 控制台是一款用户友好且可靠的 HMI 接口，适合在恶劣环境条件下的移动应用。控制台配有 7" 屏幕和触摸屏显示屏。

Features

· Rugged housing (W223xH139xD64)

· Protection class: IP66

· Display size: 7” (800x480 pixels)

· Landscape or portrait orientation

· Memory: 256 MB RAM, 1 GB NAND Flash

· Temperature range: -30°C to +70°C

· Supply voltage: 9-36 Vmax. DC

· Horizontal or vertical mounting

· Mounting: in-dash or on-dash

· Integrated in-/outputs

· Ergonomically designed

· Touch screen

· Easy programming with CoDeSys 3.5

· Ethernet and CANopen and USB communication interface

· LED backlight

· Buzzer

· Ethernet: 10/100 Mbit/s Base T, TCP/IP, M12 connector

· CAN protocols: CANopen, J1939, others on request

Options

· Video inputs with video overlay

Interfaces

· 2 x CANbus ISO 11898

· 4 analog/digital inputs

· 3 digital outputs

· 1 x USB

· 1 x RS232

6.6 CR1201 12"/Touch可编程的图象显示屏（IFM）

易福门电子的ecomatDisplay产品是适用于移动机械功能强大的显示屏。LED显示器5"、7"和12"，带按钮或触摸屏外壳专为移动应用而优化光学贴合：防水，并提供最佳的可读性，软件支持装置任意方向安装（纵向/横向），可通过CODESYS编程，并带有CAN等众多通讯接口，适合在严苛环境下显示和操作。

该全新显示屏专为在驾驶室和车辆外使用而开发。凭借高防护等级和光学贴合技术，可以有效防止水分进入屏幕内侧。它们可以耐受强力冲击和长期振动以及极端环境温度。高分辨率RGB LED面板即使在明亮环境下也能提供最佳的可读性。操作方面，显示器带有可自由编程的按钮（5"和7"版本）或可选的电容式触摸屏。集成的强大PLC可执行可视化和操作任务。可通过CODESYS自由编程。装置背面提供了众多接口，包括CAN、模拟视频、USB 2.0和以太网口，提供出众的连接性能。

机械设计：显示屏采用密封的压铸铝外壳，防护等级高达IP 65，IP67。连接方面，使用密封的M12连接器和40针的AMP连接器。显示屏可采取球形臂式安装方式；或者嵌入式安装方式。根据需求不同（配合软件编程），显示屏可以纵向安装，也可采取横向安装。电子设备：集成的64位控制器支持高分辨率图形显示以及应用程序和设备功能处理。此外，在与其他系统和网络通信和联网方面也有诸多可能。利用集成的实时时钟，可以提供带时间戳的日志数据，方便追溯。音频功能：所有显示器都有丰富的音频功能，可用于声音和语音消息提示等。编程符合IEC 61131-3标准，CODESYS编程软件可轻松明确地创建应用软件。图形元素通过集成的可视化编辑器创建，并且可通过自由定义的按钮或触摸（可选）选择要执行的功能。

6.7 CR1077 7"/Touch可编程的图象显示屏（IFM）

6.8 Vision 3显示单元（TTControl）

Vision 312是一款坚固的12.1英寸触摸屏显示器，具有内置的高端Vision 3显示控制器和坚固的保护装置，适用于非公路车辆。除了各种通信接口外，该显示器还可以直接连接摄像机并启用音频通过集成扬声器输出。Vision312光学粘合，具有良好的日光可读性，外壳密封，并且该设备可承受极端温度，冲击和振动。

技术特性：

u 显示对角线尺寸12.1英寸长宽比：16：10

u 尺寸305毫米x 223毫米x 35毫米（46毫米，含连接器）

u 重量2.2千克

u 分辨率1280（W）x 800（H）像素LCD类型TFT（薄膜晶体管）有源矩阵背光LED

u 系统组件

•NXP i.MX6应用处理器，32位ARM，800 MHz，单个核心

•4 GB eMMC闪存，512 MB RAM

•超级电容器缓冲的RTC

•通过环境光传感器可自动调暗显示屏背光

•用于环境和CPU温度的内部温度传感器

•面板或机舱安装，横向或纵向

•投射电容式触摸屏

•光学粘合接口

•2个视频输入用于外部复合视频摄像机

•2 x CAN，25 kbit / s，最高1 Mbit / s

•1 x 100Base-T1（BroadR-Reach以太网）

•1 x USB 2.0 OTG

•点火输入端子15

•RGB状态LED

•1 x RS-232

•1 x集成扬声器软件

•可通过具有增强目标可视化功能的CODESYS®V3编程，包括对CANopen®master或C / C ++的支持

•视频，.pdf文件和动画的显示

•画中画功能横向或纵向

为移动机器提供高端控制系统、坚固接口和物联网解决方案的领先供应商TTControl在全球推出最新款显示屏Vision 3。该产品具有多个接口，经过设计可位于复杂车辆系统架构的中心，结合了12英寸的触摸屏、非常坚固、具备超薄设计、CPU（中央处理单元）性能高、启动时间非常短等特点。此外，还能直观地展示传感器、驱动器和液压子系统等多个车辆系统的综合数据，还会展示摄像头、雷达或激光雷达技术获取的有关车辆周围环境的信息。TTControl公司人机界面（HMI）产品经理Benjamin Bergmayr表示：“Vision 3可以集成至现有的车辆架构中，通用性很强，能够与最先进的机器功能一起工作，为未来实现创新应用铺平了道路。人们对直观用户界面的需求正日益增长，此类界面可以为机器操作员日常工作中使用的辅助系统提供支持，日益实现机器功能的自动化。易于使用的图像应用和视频流可以显示在强大的显示屏上，以指导和培训操作员，提升工作地点的安全性和机器生产率。”自从在2019年德国慕尼黑国际工程机械博览会推出第一代Vision 3显示屏以来，TTControl已经收到了用户反馈，现在推出了更成熟、更先进的产品，专为满足非高速公路行业全球客户的高要求量身定制。通用性很强，适用于各种非高速公路应用。Vision 3具备非常坚固的操作员界面，为OEM提供了通用性很强且强大的机械系统架构，还提供了各种接口，适用于各种应用。田间的农业机器工作时通常并排且靠得很近，Vision 3通过提供多达4个同步摄像头，极大地扩展了操作人员的视野，提升了工作中的安全性和效率。例如，挖掘机操作员能够通过清晰地看到挖掘机臂和铲斗的精确位置，更高效地挖沟或刨地。Vision 3有两个版本：Vision 312和Vision 312Plus，利用单核或四核恩智浦i.MX6处理器以及高达1 GHz和2 GB DDR2 RAM，CPU性能达到最高。即使在恶劣的非高速公路机械上使用，该显示屏的先进冷却概念确保其保持最佳性能。除了一个100BASE-T1（BroadR-Reach）或一个100BASE-TX（标准以太网）接口，Vision 3还提供多达4个CAN接口，其中一个可与ISOBUS兼容。配备强大的图形多媒体处理器和集成式扬声器，可为操作员提供动画设计和视听警告。Vision 3还可实现多种座舱设计，可纵向也可横向安装，还可安装在RAM上，让操作员可灵活使用。该显示屏配备的电容式多点触控屏幕分辨率为1280×800，亮度达1000 cd/m²，以光学方式粘接，确保在阳光下可以看清屏幕，还可以戴着手套操作显示屏。该显示屏的外壳采用IP65密封，由于外壳由坚固的铝制成，因而还可承受极端温度、冲击和振动的影响。Vision 3是TTControl先进显示屏产品组合中最新推出的增强型产品，有10英尺和7英寸版本HY-eVision以及5英寸版本Vision 305s。

6.9 HY-eVision²7.0显示器（TTControl）

TTControl的高度耐用的HY-eVision²7.0带有800 x 480像素的7英寸显示屏和10个可自由编程的按键。您可以读取引擎和控制数据，或者通过两个独立的CAN通道连接操纵杆，并以最智能的方式可视化所有内容。这些基于ARM的终端像较大的HY-eVision²10.4一样，在CODESYS®3中进行了编程，并提供了相同的令人印象深刻的图形库。您可以使用透明转盘，倾斜图像，嵌入模拟摄像机信号或在PDF®文档中自由移动，例如，用户手册。这些快速启动的操作员终端所提供的功能远远超过当今市场上的其他大多数产品-包括扁平，易于清洁的IP 65前端和单独的USB连接。

u 技术特性

u 显示对角线尺寸7.0英寸（17.8厘米）16：9长宽比

u 尺寸235（W）x 135（H）x 52.4（D）mm

u 重量1.3 kg

u 分辨率800（W）x 480（H）像素有效区域152,4（H）x 91,44（V）mm LCD型TFT（薄膜晶体管）有源矩阵背光LED背光寿命50.000小时

u 系统组件

•飞思卡尔i.MX51x应用处理器32位ARM Cortex A8 800MHz•512 MB闪存（可选1 GB）；256 MB RAM（可选512 MB）

•由超级电容器缓冲的RTC

•带有10个带背光的可自由编程按钮的薄膜键盘

•通过环境光传感器自动调暗的显示屏背光

•用于环境和CPU温度的内部温度传感器

•面板或机舱安装，横向或横向纵向方向接口

•2个用于外部复合视频摄像机的视频输入

•2个CAN，125 kbit / s，最高1 Mbit / s

•1个RS-232和1 x以太网100 Mbit / s

•1个USB 2.0（主机）

•点火输入的端子15

•唤醒引脚

6.10 EPEC 6112显示单元（EPEC）

EPEC 6112显示单元采用大屏幕可以完全控制您的机器！Epec 6112人机界面具有电容式1024 x 768分辨率触摸屏，并具有多种实现远程连接的可能性。它还具有许多其他通信接口以适合不同的用途。结合Epec的IoT服务，您将获得市场上配置最快，最可靠的IoT系统/远程管理解决方案。

6.11 EPEC 6107显示单元（EPEC）

Epec 6107显示单元可实现远程连接，并具有出色的日光可读性，宽视角和高端图形。Epec 6107还具有通用的通信接口，并提供了多种远程访问的可能性。凭借其7英寸电阻式触摸屏，它非常紧凑，但又大到可以满足多种用途。Epec 6107支持面板安装和底座安装。结合Epec的IoT服务，您将获得市场上配置最快，最可靠的IoT系统/远程管理解决方案。

6.12 H207 彩色图形显示器（禾晟）

H207 彩色图形显示器是一款 16:9 的彩色图形显示器，有坚固的铝合金外壳和防水的车载级连接端子达到IP67防护等级，支持触摸操控；使用图形化的编程软件，方便快捷。

6.13 SPD-070-Bx 7寸触摸显示屏（硕博）

产品特性：

◆ 800*480分辨率，对比度500，亮度≥600cd/m2

◆ 5路CAN，支持Codesys3.5编程

◆ 旋钮定位数18个

◆ 1路标准的RS232通信口，波特率可配置

◆ 1路USB2.0 OTG（下载调试与软件更新）

◆ 1路以太网（下载调试）

◆ 4路CVBS视频

◆ 所有输入端口支持误接电源、地

◆ 所有输出端口带短路、过热保护

◆ 防护等级: IP65

◆ 支持嵌入式安装和万向节固定安装两种方式

SPD-070-Bx系列是一款7寸电容式触摸显示屏，有9个按键和1个旋钮（带按键），屏幕分辨率800*480，对比度500，亮度600cd/m2，支持Codesys3.5编程。具有5路CAN总线，1路RS232串口通信，1路USB2.0 OTG，1路以太网（专用于程序调试与下载），4路CVBS视频，20路IO资源，集成语音报警功能，并支持蓝牙通讯，可通过手机APP进行无线升级。该产品具有高防护等级、端口资源丰富等优点，能够在宽温、高湿度、强振动、强冲击等恶劣环境中运行，广泛应用于工程机械、环卫装备、移动设备、重型设备等不同领域。

7 CD手柄操纵装置

7.1 225MA多功能操纵手柄（Elobau）

225MA德国爱乐宝公司ELOBAU生产多功能模块化扶手箱操纵系统。

225MA Midi模块化扶手使用的塑料中75％是生物基的，安全：安全等级AgPL c（ISO 25119），带用于智能手机的USB充电插座的储物箱，符合（EU167/2013），CAN总线（SAE J1939），设计清晰的颜色，符号，功能和夜间照明。多年来，最先进的技术和完善的人体工程学设计已成为移动机器“大玩家”车辆的标准配置。现在，elobau为您提供可配置的多功能225MA Midi扶手，有机会从功能，人体工程学和设计领域的长期专业知识中受益。

德国爱乐宝公司ELOBAU作为世界上非连络感应器技术主要制造业者之一，ELOBAU在全球有超过20个代表处。 Elobau 是工业和车辆工程中多功能的非接触式感应器技术的主要制造业者之一。在工业和车辆制造业的客户从他们灵活的生产发展和令人信赖的产品中受益。 灵活, 客户定位、质量、快速和服务将会继续指导着Elobau未来的经营理念和商业活动。Elobau在非接触式感应器技术的领域中发展并且制造各类型的产品。依靠包罗万象的和不断成长的标准项目，为工业和车辆制造业中客户解决各个方面多种多样的应用问题。Elobau的产品的范围包括 14种产品, 超过 1000种标准的产品和许多根据客户要求的特殊问题的解决。 ELOBAU的核心产品包括:机器制造安全技术和车辆元件、ELOBAU操纵杆手柄、ELOBAU操纵杆开关、ELOBAU安全开关、ELOBAU中央控制单元。

7.2 Arens多功能控制器（Curtiss-Wright）

柯蒂斯·赖特Curtiss-Wright工业部门包括Arens Controls，Penny＆Giles，PG Drives Technology和Williams Controls的传统品牌，是提供零部件和子系统的公认领导者，这些零部件和子系统可为公路和非公路车辆提供客户特定的解决方案。这些包括中型和重型卡车，公共汽车和大客车，建筑和农用车辆，物料搬运设备以及其他特种车辆，以及用于医疗出行的精密轮椅和踏板车。用于商业非公路设备和重型卡车的电子节气门控件，变速器换档器和传感器的领先提供商，因此有助于应对实现更高燃油效率和更低排放量的长期趋势。还为混合动力和电动车辆（例如公共汽车，叉车，码垛车，轮椅和康复椅）提供操作员控制和高级电动机控制器。Curtiss-Wright拥有超过85年的骄人历史，是一家全球创新公司，致力于为商业，工业，国防和能源市场提供高度工程化的关键功能产品和服务。基于Glenn Curtiss和Wright兄弟的传承，拥有通过可信赖的客户关系提供可靠解决方案的悠久传统。

8 调研结论

控制器的要求和复杂度非常高优先选用先进成熟可靠的品牌；HMI显示屏产品技术重合度高，将考虑采用的方案；操纵手柄和传感器将采用市场上成熟可靠的货架产品；操纵箱体及支架采用定制方案设计实现。