Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

Publikacja zgłoszona do 🎁 Konkursu iAutomatyka

Komunikacja sterownika IFM z podwoziem – Protokół J1939


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.


30 marca 2020 / Kategoria: , ,

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!

Zapoznałem się i akceptuję klauzulę informacyjną.



.

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

>KLIKNIJ<

Czy warto wziąć udział w szkoleniu „Programowanie robotów Motoman – poziom podstawowy”?

Czy warto wziąć udział w szkoleniu „Programowanie robotów Motoman – poziom podstawowy”?

>KLIKNIJ<

Elektrorygiel z RFID? Nowoczesne zabezpieczenia operatorów na miarę XXI wieku

Elektrorygiel z RFID? Nowoczesne zabezpieczenia operatorów na miarę XXI wieku

>KLIKNIJ<

Dogonić zachodni przemysł? Ulga na robotyzację

Dogonić zachodni przemysł? Ulga na robotyzację

>KLIKNIJ<

Roboty YAMAHA SCARA

Roboty YAMAHA SCARA

>KLIKNIJ<

Piła latająca z wykorzystaniem biblioteki technologicznej firmy Bosch Rexroth

Piła latająca z wykorzystaniem biblioteki technologicznej firmy Bosch Rexroth

>KLIKNIJ<

Przepływomierz termiczny Proline t-mass F/I 300/500

Przepływomierz termiczny Proline t-mass F/I 300/500

>KLIKNIJ<

Nowa klasa przetwornic do wymagających zastosowań

Nowa klasa przetwornic do wymagających zastosowań

>KLIKNIJ<

Okiem młodego automatyka

Okiem młodego automatyka

>KLIKNIJ<

Sposób na nowoczesne zarządzanie energią? Wielofunkcyjne mierniki EMpro

Sposób na nowoczesne zarządzanie energią? Wielofunkcyjne mierniki EMpro

>KLIKNIJ<

Lokalizacja 3D za pomocą aplikacji SensorApp Belt Picking do zadań pick-and-place

Lokalizacja 3D za pomocą aplikacji SensorApp Belt Picking do zadań pick-and-place

>KLIKNIJ<

Wytrzymała pętla detekcyjna LC20 z narzędziem diagnostycznym i intuicyjną aplikacją

Wytrzymała pętla detekcyjna LC20 z narzędziem diagnostycznym i intuicyjną aplikacją

>KLIKNIJ<

10 pytań o szafy sterownicze #3

10 pytań o szafy sterownicze #3

>KLIKNIJ<

PROMOCJA na zestawy z serwonapędami Bosch Rexroth

PROMOCJA na zestawy z serwonapędami Bosch Rexroth

>KLIKNIJ<

Jak wdrożyć cobota bez posiadania specjalistycznej wiedzy?

Jak wdrożyć cobota bez posiadania specjalistycznej wiedzy?

>KLIKNIJ<

Czy opłaca się stosować złączki listwowe w rozdzielnicach domowych?

Czy opłaca się stosować złączki listwowe w rozdzielnicach domowych?

>KLIKNIJ<

Unboxing zestawu startowego z panelem HMI od WAGO

Unboxing zestawu startowego z panelem HMI od WAGO

>KLIKNIJ<

Czym są i jak działają przekaźniki bezpieczeństwa? Podstawowe informacje, które każdy automatyk znać powinien

Czym są i jak działają przekaźniki bezpieczeństwa? Podstawowe informacje, które każdy automatyk znać powinien

>KLIKNIJ<

Switche zarządzalne Weidmüller Advanced Line zapewniające redundancję, sterowanie i diagnostykę sieci

Switche zarządzalne Weidmüller Advanced Line zapewniające redundancję, sterowanie i diagnostykę sieci

>KLIKNIJ<

Big Data – czy duże zbiory danych są kolejnym wyzwaniem w produkcji elektroniki?

Big Data – czy duże zbiory danych są kolejnym wyzwaniem w produkcji elektroniki?

>KLIKNIJ<

Fabryka Przyszłości – narzędzia zgodne ze standardami Przemysłu 4.0

Fabryka Przyszłości – narzędzia zgodne ze standardami Przemysłu 4.0





MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • Urządzenia firmy FATEK istnieją na rynku polskim od 2004 roku i stały się alternatywą dla już istniejących rozwiązań i urządzeń. Niezawodność, korzystna cena i możliwości sterowników PLC sprawiły, że zyskały one ogromne zainteresowanie prog...
  • Selektor napędów Panasonic umożliwia przeglądanie napędów z serii MINAS, wyszukiwanie ich w prosty sposób, a nawet porównywanie ze sobą. Dzięki wyszukiwaniu po słowach kluczowych i przy użyciu funkcji filtrowania, potrzeba zaledwie sekund a...
  • Seria EX-Z Czujniki z serii EX-Z to jedne z najmniejszych urządzeń tego typu na świecie. Najcieńszy model posiada grubość jedynie 3 mm co zostało osiągnięte przez zastosowanie nowych półprzewodników i dzięki temu wyeliminowanie przewodów. B...
  •   Sterowniki FX5U zapewniają rodzinie FX wyższą wydajność oraz dodają nowe cechy, które wyznaczają standardy w klasie kompaktowych sterowników PLC. Pozwala to użytkownikom na tworzenie bardziej złożonych i zaawansowanych systemów automatyki...
  • EPSITRON®ECO & COMPACT Power OSZCZĘDNOŚĆ KOSZTÓW Zasilacze EPSITRON® ECO i COMPACT Power to nie tylko oszczędność przy zakupie, ale również niższe koszty dzięki łatwej obsłudze oraz braku konieczności serwisowania. Są one doskonałym roz...
  • Pomiar odległości to jedna z podstawowych dziedzin w technologii czujników. Do określania położenia w różnorodnych zastosowaniach wykorzystywana jest szeroka gama procesów. Firma Pepperl+Fuchs już teraz – w odróżnieniu od konkurencji ...



KATEGORIE ARTYKUŁÓW
POLECANE ARTYKUŁY
Wydarzenia