Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

Publikacja zgłoszona do 🎁 Konkursu iAutomatyka

Komunikacja sterownika IFM z podwoziem – Protokół J1939

371 wyświetleń, autor: Andrzej Lisowski.

Niniejszym artykułem chciałbym zachęcić do krótkiej lektury na temat komunikacji podwozia ze sterownikiem mobilnym IFM (np. CR7506, CR7032, czy CR7132) za pomocą protokołu J1939. Z uwagi na moje dotychczasowe doświadczenie w strefie pojazdów mobilnych, artykuł oparty będzie o wiedzę z zakresu aplikacji w środowisku CoDeSys na bazie bibliotek i sterownika firmy IFM electronic. Felieton kieruję głównie do osób, firm, których profil działalności ukierunkowany jest na pojazdy specjalne wykonywane na ramie podwozia. Mam tutaj na myśli maszyny typu śmieciarki, mleczarki, podnośniki koszowe, koparki, itp.

DLACZEGO J1939?

Wyobraźmy sobie pojazd specjalny (np. pojazd straży pożarnej).W aucie poziomu zabudowy potrzebujemy kontrolować sygnały typu: start/stop silnika, zmniejszanie/zwiększanie prędkości obrotowej silnika, informację o stanie poziomu paliwa, stan położenia hamulca ręcznego, kontrola świateł i klaksona, itd. Podchodząc do zagadnienia w sposób klasyczny, analogowy, tj. jedna funkcja – jeden przewód, dochodzimy do sytuacji, gdzie z podwozia będzie poprowadzona pokaźna wiązka przewodów do zabudowy. Mało tego, należy wykonać szczegółową analizę dotyczącą przekroju przewodów, sterowania „plusem/masą”, dodatkowych przekaźników, czy innych elementów elektronicznych no i oczywiście trzeba wszystkie funkcje fizycznie w kabinie odnaleźć i podłączyć … to wszystko wymaga nakładu dużej ilości czasu i żmudnej pracy z adaptacją kabiny.

W przeciwieństwie do metody analogowej mamy do dyspozycji metodę cyfrową przy zastosowaniu protokołu J1939. Na pewno przy pierwszym projekcie pojawią się wątpliwości. To oczywiste i ludzkie, ja też takowe miałem, jak czegoś nie znam to wolę tego unikać. Jednakże czas przeznaczony na poznanie zagadnienia zwróci się z nawiązką przy kolejnych projektach. Zachętą do korzystania z J1939 niech będzie liczba przewodów jaką należy podłączyć – całe dwie żyły do komunikacji CAN, plus ewentualny rezystor 120Ω (większość podwozi wyposażonych jest już w rezystor 120Ω – drugi zatem podłączamy po stronie zabudowy, aby zapewnić zamkniętą pętlę magistrali CAN). Magistralę CAN podłączamy do sterownika do wejścia CAN. I to jest cała instalacja, którą należy poprowadzić do sterownika zabudowy.

Poniżej znajduje się graficzne przedstawienie i lokalizacja potrzebnego złącza do komunikacji CAN na przykładzie podwozia Mercedes.

Rys. 1. Lokalizacja modułu PSM w kabinie pojazdu.

Rys. 2. Wygląd modułu PSM.

Rys. 3. Opis pinów złącz modułu PSM.

Parametryzacja podwozia

Pierwszą fazą wykonania pojazdu jest etap wytypowania odpowiedniego podwozia. Zanim dostawca podwozia przygotuje swój pojazd powinien otrzymać wymagania od producenta zabudowy. W aspekcie zapewnienia komunikacji z wykorzystaniem protokołu J1939 ważna jest deklaracja obsługi takiego protokołu. Sprowadza się to do montażu odpowiedniego modułu w podwoziu (MAN – moduł KSM, Mercedes – moduł PSM, Volvo – moduł BBM, itd.), który zapewni taką komunikację. W większości przypadków, gdy podwozie wyposażone jest w taki moduł, możliwe jest już odbieranie ramek CAN z podwozia. Jednakże, aby uzyskać komunikację dwukierunkową, potrzebna będzie ingerencja serwisanta danego podwozia. Jego zadaniem będzie uruchomienie dwukierunkowej komunikacji CAN, a co za tym idzie możliwość sterowania funkcjami podwozia z poziomu zabudowy.  Odbywa się to przy pomocy oprogramowania serwisowego i wgrania nowych parametrów do sterownika podwozia.

APLIKACJA – CoDeSys

Kolejnym etapem jest przygotowanie aplikacji do obsługi potrzebnych sygnałów. Producenci podwozi udostępniają dokumentację komunikatów CAN. Jednakże przygotowanie ramek CAN, bit po bicie, do obsługi danych funkcji podwozia na podstawie dokumentacji jest wymagającym procesem. Tutaj z pomocą przychodzą biblioteki przygotowane przez firmę IFM electronic do wykorzystania w środowisku CoDeSys. Są one ściśle ukierunkowane do konkretnego producenta podwozi (Caterpillar, Cummins, DAF, Daimler, Duetz, Fiat, Kubota, MAN, Perkins, Renault, Scania, Volvo, Yanmar) . Mamy wówczas do dyspozycji bogatą strukturę sygnałów.

Poniżej znajduje się fragment dokumentacji komunikatów CAN dla podwozia Mercedes (Daimler).  Zawiera ona następujące informacje:

  • transmisja z podwozia do zabudowy
  • identyfikator CAN: 18FE5DEB
  • czas cyklu komunikatu: 500ms
  • długości ramki: 8 bajtów

Następnie opisany jest podział 8 bajtów ramki na poszczególne bajty:

  • bajty 1 i 2: dolna granica obrotów silnika
  • bajty 3 i 4: górna granica obrotów silnika
  • bajt 5: prędkość maksymalna pojazdu
  • bajty 6 – 8: niezdefiniowane

Kolejna grafika obrazuje reprezentację w/w sygnałów za pomocą biblioteki ifm_Daimler_PSM3_CAN2 w CoDeSys’ie.

Przykładowa struktura t_BODYMESSAGE_1_2_GPM12_DAIMLER_PSM3 zawiera już przygotowane, zdeklarowane sygnały: wEngSpeedUpperLimit, wEngSpeedLowerLimit, byMaxVehSpeedLimit bezpośrednio do wykorzystania w aplikacji.

Do inicjalizacji komunikacji należy wykorzystać przygotowany blok funkcyjny DAIMLER_PSM3.

Większość bloków funkcyjnych dostępnych z zasobów bibliotek posiada dokładne opisy/komentarze poszczególnych wejść/wyjść bloku dzięki czemu w łatwy sposób można wykonać ich inicjalizację. Jest to na tyle pomocne, że nie trzeba wyszukiwać potrzebnych informacji w obszernej dokumentacji podwozia, (zwykle taka dokumentacja nie jest w języku polskim) a jedynie wykorzystać dane zawarte w komentarzu bloku. Napisanie kilku linijek kodu jest już wówczas banalną kwestia do wykonania.

Podsumowanie

Konfiguracja podwozia z zabudową przy wykorzystaniu protokołu J1939 daje szereg zalet, od zmniejszenia liczby przewodów, niewielkiej ingerencji w instalację podwozia, poprzez optymalizację wejść/wyjść sterownika do obsługi żądanych funkcji, aż po oszczędność czasu w procesie adaptacji kabiny – a przecież czas to pieniądz. Gdy sięgam pamięcią, kiedy to mnie przekonywano do wykonania pierwszego pojazdu z wykorzystaniem protokołu J1939, czułem wielką niechęć, a nawet strach przed nieznanym. Jednak patrząc teraz w przeszłość, na kilkadziesiąt już pojazdów, które funkcjonują i pracują w oparciu o protokół J1939, nie wyobrażam sobie innego rozwiązania, a tym bardziej gdy mamy do czynienia z produkcją seryjną.

Powyższym artykułem zachęcam do podjęcia próby przełamania swoich stereotypów, a zapewniam, że ewentualny sukces zaowocuje samymi korzyściami. Nie jest to może najłatwiejszy obszar poruszania się dla automatyka/programisty, ale mamy do dyspozycji wszystkie potrzebne narzędzia (przygotowane podwozia, dokumentacja, sterowniki IFM, bogate biblioteki) aby osiągnąć założony cel i napawać się dumą za swoje osiągnięcia. Ponadto zdobytego doświadczenia nikt już Państwu nie zabierze. W przypadku chwili zawahania jestem do Państwa dyspozycji i zapraszam do kontaktu.

Artykuł został nagrodzony w Konkursie iAutomatyka – edycja Marzec 2020. Nagrodę Kurs programowania sterownika easyE4  dostarcza ambasador konkursu, firma iAutomatyka.

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!

Zapoznałem się i akceptuję klauzulę informacyjną.
30 marca 2020 / Kategoria: , ,

Reklama

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

>KLIKNIJ<

SICK IO-Link Master Starter Kit

SICK IO-Link Master Starter Kit

>KLIKNIJ<

Elektrobarometr – Oddajemy głos Elektroinstalatorom

Elektrobarometr – Oddajemy głos Elektroinstalatorom

>KLIKNIJ<

Bez miniaturowych silników międzynarodowa logistyka byłaby bez szans

Bez miniaturowych silników międzynarodowa logistyka byłaby bez szans

>KLIKNIJ<

ctrIX AUTOMATION: platforma gotowa do współpracy z aplikacjami

ctrIX AUTOMATION: platforma gotowa do współpracy z aplikacjami

>KLIKNIJ<

RFID i systemy identyfikacji optycznej 1D i 2D – Live z firmą Pepperl+Fuchs

RFID i systemy identyfikacji optycznej 1D i 2D – Live z firmą Pepperl+Fuchs

>KLIKNIJ<

EDUKACJA I PRZEMYSŁ – AUTOMATYKA I ROBOTYKA – FATIA GROUP NA RYNKU POLSKIM I MIĘDZYNARODOWYM

EDUKACJA I PRZEMYSŁ – AUTOMATYKA I ROBOTYKA – FATIA GROUP NA RYNKU POLSKIM I MIĘDZYNARODOWYM

>KLIKNIJ<

CLEANBOXY – alternatywa dla konwencjonalnych cleanroomów?

CLEANBOXY – alternatywa dla konwencjonalnych cleanroomów?

>KLIKNIJ<

Wyzwania w produkcji żywności i napojów

Wyzwania w produkcji żywności i napojów

>KLIKNIJ<

Jak powstają chipsy Lay’s? – Fabryki w Polsce

Jak powstają chipsy Lay’s? – Fabryki w Polsce

>KLIKNIJ<

MOSAIC – modułowy sterownik bezpieczeństwa

MOSAIC – modułowy sterownik bezpieczeństwa

>KLIKNIJ<

ctrlX AUTOMATION: Aplikacje w świecie automatyzacji

ctrlX AUTOMATION: Aplikacje w świecie automatyzacji

>KLIKNIJ<

Coboty UR10e zapewniają maksymalne wykorzystanie parku maszynowego Bernacki

Coboty UR10e zapewniają maksymalne wykorzystanie parku maszynowego Bernacki

>KLIKNIJ<

Finder na Energetab 2020 – sterowanie głosowe, miecz świetlny i nagroda

Finder na Energetab 2020 – sterowanie głosowe, miecz świetlny i nagroda

>KLIKNIJ<

Dobór panelu HMI do aplikacji – Część I – Kryteria sprzętowe (hardwarowe)

Dobór panelu HMI do aplikacji – Część I – Kryteria sprzętowe (hardwarowe)

>KLIKNIJ<

Warsaw Industry Week 2020 – prawdziwe święto przemysłu

Warsaw Industry Week 2020 – prawdziwe święto przemysłu

>KLIKNIJ<

Dane z Fabryki Przyszłości dbają o jakość produkcji

Dane z Fabryki Przyszłości dbają o jakość produkcji

>KLIKNIJ<

ctrlX AUTOMATION: Nowy świat automatyzacji

ctrlX AUTOMATION: Nowy świat automatyzacji

>KLIKNIJ<

Falowniki modułowego systemu automatyki MOVI-C® firmy SEW-EURODRIVE

Falowniki modułowego systemu automatyki MOVI-C® firmy SEW-EURODRIVE

>KLIKNIJ<

Jak powstaje chleb pita? – Fabryki w Polsce

Jak powstaje chleb pita? – Fabryki w Polsce

>KLIKNIJ<

SCADA na komputerze przemysłowym – wideorecenzja AVEVA EDGE od ASTOR

SCADA na komputerze przemysłowym – wideorecenzja AVEVA EDGE od ASTOR





MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • Nowe modułowe sterowniki programowalne PLC firmy Eaton umożliwiają producentom maszyn i systemów opracowywanie nowoczesnych koncepcji automatyki, zwłaszcza w połączeniu z systemem XN300 I/O i panelem dotykowym XV300. Modułowy sterownik zape...
  • ÖLFLEX® CLASSIC 110 – elastyczny przewód sterowniczy do różnych zastosowań, w płaszczu z PVC, aprobata VDE, odporność na oleje, 300/500 V, również do YSLY lub YY CPR: informacje pod adresem www.lapppolska.pl Certyfikat zgodności VDE z...
  • SIR6W, to nowa seria przekaźników interfejsowych przeznaczonych do separacji wejść/wyjść w aplikacjach PLC oraz do wielu różnych aplikacji jako elementy pośredniczące i wykonawcze. • SIR6W, to przekaźniki o niewielkich wymiarach 88,6 x 6,2 ...
  • Ekonomiczne monitorowanie i sterowanie, teraz także dzięki panelom 2 generacji. Dzięki odpowiedniemu doborowi funkcji HMI, panele Basic 2 generacji stanowią doskonałe rozwiązanie przy produkcji maszyn lub w małych aplikacjach przemysłowych....
  • Przy użyciu flexROOM® można szybko i łatwo realizować automatykę budynkową na potrzeby biur i budynków administracyjnych, zgodną z obowiązującymi normami i efektywną energetycznie. flexROOM® to szeroki wachlarz rozwiązań dla automatyki budy...
  • Łatwe w obsłudze narzędzie do diagnostyki i wdrażania nowych rozwiązań mapp Cockpit firmy B&R to zaawansowane, a zarazem łatwe w użyciu narzędzie do uruchamiania maszyn i usuwania ewentualnych usterek. Rozwiązanie – oparte na standardow...



KATEGORIE ARTYKUŁÓW
POLECANE ARTYKUŁY
Wydarzenia