REXROTH HNC100 SYHNC100-BLA-23/W-08-C-0-E23-A014 是博世力士乐（Rexroth，Bosch Rexroth）公司面向高端工业应用推出的 HNC100 系列数字式液压运动控制器。它是一款多轴、高精度、可编程的运动控制器，专为控制电液伺服系统和比例液压系统而设计，集成了强大的闭环控制算法、丰富的I/O接口和灵活的通信能力，是将传统液压的“力量”与现代电控的“精确”和“智能”完美融合的“神经中枢”。
应用场景：
在一台万吨级金属板材热模锻压机的现代化改造中，要求压头不仅要有巨大的合模力，更要在高速下实现毫米级的精确位置控制与多级压力保压，以提升锻件质量和模具寿命。传统PLC+模拟量控制卡的模式已无法满足如此苛刻的动态性能要求。此时，部署 REXROTH HNC100 控制器，它通过高速现场总线接收来自上位机的运动曲线指令，直接驱动高性能比例伺服阀，并实时读取安装在油缸上的高分辨率磁致伸缩位移传感器（如ATOS）的反馈信号。其内置的、专为液压系统优化的控制算法（如前馈、压力补偿、自适应增益）能实时计算并补偿油温变化、负载波动带来的影响，确保压头严格按照预设的“位移-速度-压力”曲线运动，将锻造工艺的重复精度提升了一个数量级，同时通过优化运动过程降低了能耗与冲击。
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | HNC100 (完整订货号：SYHNC100-BLA-23/W-08-C-0-E23-A014) |
制造商 | Bosch Rexroth AG (博世力士乐股份公司) |
产品类别 | 数字式液压运动控制器 |
控制轴数 | 多轴控制器，具体可控制轴数取决于型号和配置。 |
控制功能 | 位置控制、速度控制、压力/力控制，支持多轴耦合与同步。 |
核心算法 | 高性能PID控制，带前馈、观测器、自适应控制等高级功能。 |
编程方式 | 符合IEC 61131-3标准（如ST， SFC）， 支持Rexroth专用运动功能块。 |
通信接口 | • EtherCAT (标配或选件)：用于高速实时I/O扩展和驱动器通信。
• 以太网 (TCP/IP, UDP)：用于与上位机（HMI， PLC）及工厂网络通信。
• 现场总线：支持 PROFIBUS-DP, CANopen, DeviceNet 等（通过选件）。
• USB：用于工程调试与维护。 |
I/O接口 | 集成数字量I/O， 模拟量输入/输出（用于直接连接传感器和阀）， 编码器接口。 |
传感器接口 | 直接支持 SSI, EnDat, 1Vpp, TTL/HTL 等多种位移传感器（如磁致伸缩、光栅尺）。 |
环境适应性 | 工业级设计， 工作温度 0°C 至 +55°C， 抗振动、冲击， 高EMC等级。 |
电源要求 | 24 V DC (±20%) 供电。 |
安装方式 | 模块化设计， 可安装于控制柜内的DIN导轨或面板上。 |
软件平台 | IndraWorks 工程软件套件，用于一体化配置、编程、调试和诊断。 |
安全功能 | 集成安全输入（如STO）或可通过 Safety-on-Board 选件扩展安全功能。 |
技术原理与创新价值：
创新点1：原生液压系统建模与先进控制算法。 HNC100 的与众不同之处在于其控制内核专为液压动力学设计。它内置了液压缸、阀、负载的数学模型，能够应用状态空间控制器、负载压力补偿和非线性前馈等先进算法。这意味着控制器能预先计算并抵消掉由阀的流量死区、油液可压缩性、摩擦力等非线性因素引起的影响，从而在阶跃响应、跟踪精度和抗干扰性上远超通用运动控制器，实现真正的“透明”控制。
创新点2：基于EtherCAT的确定性实时架构。 该控制器将 EtherCAT 这一高性能实时以太网技术作为其系统 backbone。这不仅提供了与远程I/O站、伺服驱动器间纳秒级同步的通信能力，更允许将阀驱动放大器、传感器模块作为“从站”直接集成到同一网络中，构建了一个高度集成、布线简洁、响应极快的分布式液压控制系统，极大简化了系统结构并提升了性能上限。
创新点3：全集成工程环境与虚拟调试。 通过力士乐统一的 IndraWorks 软件平台，用户可以在一个环境中完成从液压原理图仿真、控制器硬件配置、运动程序编写、HMI画面设计到在线诊断的所有工作。其强大的仿真功能支持在虚拟模型上进行控制逻辑测试和参数整定（虚拟调试），显著减少了现场调试时间和风险，降低了工程总成本。
应用案例与行业价值：
在国内某大型飞机制造商的复合材料热压罐成型设备项目中，要求对罐内多个区域的加压和升温曲线进行极其精确的协调控制，压力控制精度需达到±0.1 bar，以确保航空级复合材料的质量一致性。
应用流程：项目采用多台 REXROTH HNC100 控制器，每台负责一个压力控制区域。控制器接收中央PLC的工艺配方，通过模拟量输出直接控制高精度比例压力阀，同时通过高精度压力传感器形成闭环。多台 HNC100 之间通过以太网进行数据交换，实现压力变化的同步升压与保压。
带来的改进：系统投入运行后，热压罐内的压力控制精度和重复性完全满足了最严苛的工艺要求，产品合格率提升了15%。HNC100 的自整定和自适应功能，使得在不同材料、不同模具的工艺切换时，参数调整非常简便。其丰富的诊断数据帮助维护团队优化了预防性维护计划。项目总工评价：“HNC100 控制器将液压控制从‘艺术’变成了精确的‘科学’。它不仅仅是一个控制器，更是一个完整的电液伺服解决方案平台，为我们攻克尖端制造工艺提供了关键的技术支撑。”
相关产品组合方案：
一套完整的基于 REXROTH HNC100 的电液伺服系统，通常包括以下高度协同的产品：
比例伺服阀或高频响阀：如 4WRPEH 或 4WREE 系列，是控制器的执行终端，将电信号转换为精确的液压流量。
伺服油缸或标准油缸：配备高精度位移传感器（如磁致伸缩位移传感器）。
高精度压力传感器：用于压力闭环反馈。
EtherCAT I/O 模块：用于扩展数字量和模拟量I/O点，连接额外的传感器和辅助设备。
液压动力单元：提供稳定、洁净的液压油源，通常配备变量泵和蓄能器。
上位PLC或工业PC：负责上层协调逻辑、配方管理和人机交互。
力士乐伺服驱动器（如MAC/MCL）：若驱动伺服电机泵（EHA方案），可通过EtherCAT与 HNC100 直接集成。
IndraWorks 工程软件：系统设计、编程、调试与维护的统一平台。
安装维护与全周期支持：
REXROTH HNC100 控制器设计坚固，安装便捷，需确保良好的散热和电气接地。首次调试需使用IndraWorks软件，其向导功能可引导用户完成硬件识别、传感器校准和控制回路自整定。
日常维护主要通过软件监控控制器的运行状态、报警日志和控制变量。其模块化设计便于故障定位。
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