Tecnologie Informatiche ed Elettroniche per le Produzioni

Animali(corso TIE)

CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE E TECNOLOGIE DELLA PRODUZIONE ANIMALE

Massimo LazzariScienze veterinarie per la salute, 

la produzione animale e la sicurezza alimentare - VESPAUniversità degli Studi di Milano

Rete CAN-ISOBUS sulle macchine

Massimo LazzariScienze veterinarie per la salute, 

la produzione animale e la sicurezza alimentare - VESPAUniversità degli Studi di Milano

CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE E TECNOLOGIE DELLA PRODUZIONE ANIMALE

TIE per le Produzioni Animali

ISO 11783 Electronic System standard and Infiled Information Handling

DEFINIZIONI

DEFINIZIONI

ISO 11783 an International Electronics Communications

Standard for CAN Bus communications in Agriculture and Forestry applications. An

OPEN Standard.

ISO 11783 merges J1939 and (LBS) DIN 9684 resulting in a common CAN protocol

standard.

ISO 11783

SAE J1939

CAN 2.0b (29 bit)

(LBS)

CAN 2.0a (11 bit)

DIN 9684

ISOBUS ISO 11783

There were two major development paths for CAN communication standards:

1. LBS/DIN in Europe and

2. SAE J1939 in North America.

DEFINIZIONI

7

COMPONENTI DI UN MODERNO TRATTORE

8

COLLEGAMENTO IN RETE A STELLA

COMPONENTI DI UN MODERNO TRATTORE

COLLEGAMENTO CON BUS DI RETE

SCENARIO ISOBUS ISO 11783

COMPONENTI CAN-ISOBUS

COMPONENTI CAN-ISOBUS

ESEMPIO ECU MOTORE

Centralina ECU per motore Diesel a iniezione del tipo common rail che prevede l’impiego di numerosissimi sensori (freccia verso il centro) e attuatori (freccia verso l’esterno). Durante il suo funzionamento il firmware riceve ed elabora i segnali: del sensore di giri (15) per consentire di mantenere la sincronia tra motore e centralina e eseguire i calcoli necessari; del sensore di fase, che consente alla centralina di "prendere il tempo" riconoscendo l'esatta posizione dei pistoni all'avviamento; del potenziometro montato sul pedale acceleratore (7) che consente alla centralina di ricevere le richieste di potenza del conducente (senza questo segnale il motore resta praticamente al minimo); del sensore pressione carburante (9) che consente alla centralina di regolare la pressione del gasolio; del sensore di temperatura motore, aria e gasolio per le varie correzioni necessarie; del sensore di pressione collettore aspirazione (13) per il controllo della pressione turbina; degli interruttori freno e frizione. In base a ciò, il firmware medesimo invia agli attuatori i segnali che consentono la loro regolazione.

ESEMPIO ECU SCR

Nei sistemi di abbattimento degli inquinanti SCR dei motori diesel denominati commercialmente AdBlue sono montati prima e dopo le marmitte catalitiche dei sensori di NOx e tra le due un sensore di temperatura. Il sensore di NOx è di tipo ceramico ed è realizzato in modo tale da fornire una corrente che è proporzionale alla concentrazione di questi inquinanti nei gas esausti. Sulla base del valore misurato la centralina decide quanta miscela di urea e acqua dosare all’interno nel catalizzatore.

ESEMPIO ECU ABS

ESEMPIO ECU MACCHINE OPERATRICI

ESEMPIO ECU MACCHINE OPERATRICI

Each module is a separate computer, all working together (CAN Working Set) through a communication Bus, which transfers information from one module to the others.

VTTask ControllerMgt. Computer

Gateway GPS

Hitch

Implement BridgeImplement ECU and

ImplementECU

ImplementECU

Transmission

TractorECU

Engine

Implement Bus

Tractor Bus

CONTROLLER AREA NETWORK (CAN)

CONTROLLER AREA NETWORK (CAN)

PROTOCOLLO TRASMISSIONE DATI

CAN Frames Standard (a) & Extended (b)

0 Start of Frame

10101010 101 11- bit Standard Identifier1 Substitute Remote Request Bit1 Identifier Extension Bit (1 = Extended Frame)

10 10101010 00000011 18 Bit Extended Identifier

1 RTR Bit (1 = Remote Transmission Request)00 Reserved0100 Data Length Code (Nr of bytes requested)

XXXXXXXX Data Byte 1XXXXXXXX Data Byte 2XXXXXXXX Data Byte 3XXXXXXXX Data Byte 4

000010100001000 Cyclic Redundancy Check (CRC) (15 bits)1 CRC delimiter

0 Acknowledge slot bit 1 Acknowledge delimiter

1111111 End of frame (7 ones)

PROTOCOLLO TRASMISSIONE DATI

?????

CONNETTORI

ECU

VIRTUAL TERMINAL

VIRTUAL TERMINAL

Implement Control Screen is shown on the Tractor Virtual Terminal when chosen by the Operator.

Graphics displayed on the Virtual Terminal are defined by the Implement Control Module.

Operator uses soft keys or touch screen to manipulate the implement.

VIRTUAL TERMINAL

VIRTUAL TERMINAL

VIRTUAL TERMINAL

VIRTUAL TERMINAL

CaratteristicaCOMPASS VERSA INTEGRA

Dimensioni monitor 7” Touch Screen 8,4” Touch Screen 12,1” Touch ScreenMemoria 512 Mb 4 Gb 4Gb

Interfaccie Seriale, CAN, USB, LAN, ISOBUS Virtual Terminal

Seriale, CAN, USB, LAN, VIDEO (4), ISOBUS VT, ISOBUS Task Controller

Seriale, CAN, USB, LAN, VIDEO (4), ISOBUS VT, ISOBUS Task Controller

Guida manuale SI SI SIGuida automatica Ontrac2+, Paradyme,

GeosteerOntrac2+, Paradyme, Geosteer

Ontrac2+, Paradyme, Geosteer

Controllo dose variabile diserbo/concime/seme (VRA)

NO SI SI

Chiusura automatica (Autoswath)

NO Opzionale SI

Controllo seminatrici NO SI (VRA, autoswath) SI (VRA, autoswath, monitoraggio seme)

Mappatura produzioni NO SI SI (avanzata) VRA con sensori IR NO NO SI

VIRTUAL TERMINAL e MONITOR

AUTOMAZIONE

TASK CONTROLLER INTERFACE

COLLEGAMENTO AI SOFTWARE GESTIONALI

TASK CONTROLLER INTERFACE

SEQUENCE CONTROLLER

a esempio integrando il GNSS

TASK CONTROLLER

http://www.deere.com/media/player/player_it_it.html?src=s/flash/deerecompany/othercountries/it/itec_pro_it_h.flv&lowsrc=s/flash/deerecompany/othercountries/it/itec_pro_it_m.flv&autostart=true&r=-1&height=270

SVILUPPO ATTUALE

Evoluzione tecnologica

Sensori/attuatori

Tipo trasmissione moto alle MO

Tipo attuatori MO

Dispositivo visualizzazione

Controllo sezioni MO

Controllo in base alla posizione

Iniziale Pochi (< 10) – meccanici

Meccanica Meccanici Cruscotto No No

Basso Pochi (10-20) – elettronici

Meccanica Meccanico idraulici o lettroidraulici

Cruscotto Pulsantiera

Manuale ON-OFF

No

Medio Molti (20-50) – elettronici

Meccanica-elettrica

Elettro-idraulici

Cruscotto + pulsantiera + Monitor Dedicato

Manuale o Automatico ON-OFF

Sì

Alto Molti (50 – 100) elettronici

Meccanico -Elettrica

Elettroidraulici + elettrici

Virtual terminal – sequence controller

Automatico Portata singoli distributori

Sì

Molto Alto Moltissimi (>100)

Elettrica Elettrici Virtual terminal – task controller

Automatico Portata singoli distributori

Sì Prescrittivo

SVILUPPO ATTUALE

SVILUPPO ATTUALE

Esempio scheda

connettività

SVILUPPO ATTUALE

ll sistema RE:Lab C2 potenzia l’hardware connesso al veicolo e aumenta l’offerta dei servizi attivati in modo da consentire un monitoraggio in tempo reale e in modalità remota. Grazie ai moduli di connettività avanzata, al dialogo con smartphone, tablet e all’interazione con un Cloud Service, gli utenti saranno in grado di raccogliere informazioni  e utilizzarle per generare algoritmi di controllo per l’ottimizzazione dei processi produttivi.

Per dare una idea della connettività che

supportano queste centraline, esistono delle versioni per

pulmann che consentono di trasmettere sui

monitor dei passeggeri

infotainment programs

SVILUPPO ATTUALE

COLLEGAMENTO AI SOFTWARE GESTIONALI

COLLEGAMENTO AI SOFTWARE GESTIONALI

COLLEGAMENTI WIRELESS

GESTIONE FLOTTA

GESTIONE FLOTTA

DATABASE AEF ISOBUS

VANTAGGI

VANTAGGI

VANTAGGI

Source: American Farm Bureau Federation

VANTAGGI

http://uk.businessinsider.com/big-data-and-farming-2015-8?r=US&IR=T

VANTAGGI

• Hackers Remotely Kill a Jeep on the Highway—With Me in It

VANTAGGI

https://www.youtube.com/watch?v=Gw4ZM33GdhE

PROBLEMI IRRISOLTI

PROBLEMI IRRISOLTI