La maquinaria móvil moderna rara vez funciona con una única estrategia de control.
Los equipos de construcción, la maquinaria agrícola, las grúas, los vehículos mineros y otras máquinas off-highway pueden utilizar diferentes modos de funcionamiento según la tarea.
Por ejemplo, una máquina puede necesitar una respuesta hidráulica más rápida durante trabajos pesados, un menor consumo energético durante operaciones ligeras o una estrategia de control diferente durante el desplazamiento.
El controlador móvil gestiona estos modos ajustando parámetros de control y habilitando o limitando funciones según el modo seleccionado.
Una arquitectura típica puede ser:
Operador / HMI
↓
Selección de Modo
↓
Controlador Móvil
↓
Estrategia de Control
↙ ↓ ↘
Motor Hidráulica Salidas
Este artículo explica cómo los controladores móviles gestionan los diferentes modos de funcionamiento y cómo los fabricantes OEM pueden adaptar el comportamiento de la máquina mediante lógica programable.
Un modo de funcionamiento es un conjunto predefinido de reglas de control para una tarea o condición específica.
Algunos ejemplos comunes son:
Work Mode
Eco Mode
Travel Mode
Maintenance Mode
Los nombres y estrategias pueden variar según la máquina.
Lo importante es que un solo cambio de modo puede modificar varios parámetros al mismo tiempo.
| Modo | Estrategia típica |
|---|---|
| Work Mode | Mayor respuesta hidráulica y rendimiento |
| Eco Mode | Menor demanda de potencia |
| Travel Mode | Prioridad a conducción y dirección |
| Maintenance Mode | Funciones de diagnóstico y servicio |
El modo puede seleccionarse mediante:
Teclado CAN
Interruptor físico
Selector giratorio
Lógica automática
Por ejemplo:
HMI / Teclado
↓
Work Mode Seleccionado
↓
Controlador Móvil
↓
Comprobación de Condiciones
↓
Activación del Modo
Antes de cambiar de modo, el controlador puede comprobar la velocidad, el estado del motor, las condiciones hidráulicas o determinadas señales de seguridad.
El Work Mode suele utilizarse durante las tareas principales de la máquina.
Dependiendo de la aplicación, el controlador puede modificar:
Respuesta hidráulica
Solicitud de velocidad del motor
Características de salida PWM
Control de bomba
Respuesta del joystick
Funciones auxiliares
Por ejemplo, durante una operación de carga pesada, el controlador puede permitir una respuesta hidráulica más rápida.
Work Mode
↓
Controlador
↓
Mayor Demanda Hidráulica
↓
Control de Bomba / Válvula
Eco Mode está orientado a reducir el consumo energético cuando no se necesita el máximo rendimiento.
El controlador puede ajustar:
Velocidad objetivo del motor
Demanda hidráulica
Salida de la bomba
Sistemas auxiliares
Estrategia de refrigeración
Por ejemplo:
Eco Mode
↓
Menor Demanda de Potencia
↓
Ajuste Motor + Hidráulica
↓
Menor Consumo
En maquinaria eléctrica, una estrategia similar puede ayudar a prolongar el tiempo de funcionamiento de la batería.
Travel Mode prioriza las funciones relacionadas con el desplazamiento de la máquina.
El controlador puede modificar:
Respuesta de conducción
Dirección
Comandos del motor
Límites de velocidad
Funciones hidráulicas
Salidas auxiliares
Algunas funciones de trabajo también pueden quedar limitadas durante el desplazamiento.
Travel Mode
↓
Funciones de Conducción Activas
↓
Algunas Funciones de Trabajo Limitadas
Maintenance Mode está pensado para diagnóstico, ajuste y mantenimiento.
Puede permitir el acceso a:
Estado de E/S
Valores de sensores
Estado de comunicación CAN
Códigos de fallo
Pruebas de salida
Funciones de calibración
Esto ayuda a los técnicos a comprobar sensores, joysticks, válvulas y otros dispositivos sin utilizar la máquina en condiciones normales de trabajo.
Una de las principales ventajas de los modos de funcionamiento es que una sola selección puede modificar varios comportamientos de la máquina.
Por ejemplo:
Eco Mode
↓
Controlador Móvil
↙ ↓ ↘
Motor Hidráulica HMI
↓ ↓ ↓
Menor Respuesta Estado
Demanda Suave ECO
Esto simplifica la operación y mantiene una estrategia de control coherente.
No todos los modos necesitan ser seleccionados manualmente.
El controlador también puede cambiar la estrategia automáticamente según:
Velocidad de la máquina
Carga del motor
Presión hidráulica
Actividad del joystick
Estado de batería
Estado de accesorios
Por ejemplo, después de un periodo de inactividad, la máquina puede reducir automáticamente la demanda de potencia y volver al modo normal cuando el operador retoma el trabajo.
En una máquina moderna, un cambio de modo puede afectar a varios dispositivos electrónicos.
El controlador puede coordinar estos sistemas mediante CAN o J1939.
HMI
↓
Selección de Modo
↓
Controlador Móvil
├── J1939 → ECU del Motor
├── CAN → Remote I/O
└── CAN → Otros Controladores
Así, una sola selección puede modificar simultáneamente diferentes subsistemas de la máquina.
No todos los modos deben activarse en cualquier condición.
Por ejemplo, el controlador puede rechazar un cambio si:
La velocidad es demasiado alta
Un sensor crítico no es válido
Un dispositivo CAN está fuera de línea
Existe un fallo importante
No se cumplen las condiciones necesarias
En ese caso, el sistema puede mantener el modo actual y mostrar la causa en la HMI.
Solicitud de Work Mode
↓
Comprobación
↓
Fallo Crítico Activo
↓
Cambio Rechazado
↓
Advertencia en HMI
Una cargadora puede utilizar distintos modos según el trabajo.
En Work Mode, el controlador prioriza la respuesta hidráulica.
En Eco Mode, reduce la demanda del motor y del sistema hidráulico.
En Travel Mode, prioriza las funciones de conducción.
En Maintenance Mode, permite acceder a información de diagnóstico y servicio.
El mismo hardware de control puede ofrecer comportamientos diferentes mediante software programable.
Al diseñar modos de funcionamiento, los ingenieros deben definir:
Qué modos necesita la máquina
Cómo se seleccionan
Qué condiciones permiten el cambio
Parámetros de motor para cada modo
Parámetros hidráulicos
Limitaciones de salida
Información mostrada en HMI
Comportamiento ante fallos
Modo predeterminado al arrancar
También es importante gestionar correctamente la transición entre modos para evitar cambios bruscos de comportamiento.
Los modos de funcionamiento permiten que un mismo sistema de control se adapte a diferentes tareas y condiciones de trabajo.
Un controlador móvil programable puede coordinar el motor, el sistema hidráulico, las salidas, la HMI y los dispositivos conectados por CAN según el modo seleccionado.
Mediante una configuración adecuada de Work Mode, Eco Mode, Travel Mode, Maintenance Mode y otros modos personalizados, los fabricantes OEM pueden equilibrar mejor rendimiento, consumo energético y facilidad de operación.
SonnePower ofrece controladores programables, pantallas HMI, módulos de E/Sremotos y teclados CAN para maquinaria móvil.
Con E/S flexibles y soporte para CAN, CANopen y SAE J1939, las soluciones SonnePower pueden ayudar a los fabricantes OEM a desarrollar modos de funcionamiento personalizados y estrategias de control para maquinaria de construcción, agrícola, minera y otras aplicaciones móviles.
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