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Sistemas y componentes: Interfaces hombre-máquina - sistemas de bus de última generación para la automatización móvil

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Sistemas y componentes: Interfaces hombre-máquina - sistemas de bus de última generación para la automatización móvil

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Los vehículos industriales para el mercado todoterreno están siendo equipados cada vez más con funciones inteligentes. Puede ver lo que esto significa en detalle del 10 al 16 de noviembre de 2019 en Systems & Components, que se celebra al mismo tiempo que Agritechnica en el recinto ferial de Hannover. Más de 700 expositores mostrarán en tiempo real las tecnologías clave que facilitan la comunicación hombre-máquina y la gestión de los datos generados en la moderna construcción de edificios y maquinaria agrícola. Los temas de debate en la feria B2B para responsables de la toma de decisiones, desarrolladores e ingenieros no sólo serán soluciones de alta tecnología fáciles de usar que cumplan con ISOBUS, sino también sistemas de bus con visión de futuro como POWERLINK, que simplifican la automatización de las máquinas móviles al reducir el trabajo de cableado.

Frankfurt, Alemania, 24 de octubre de 2019 - La norma ISOBUS define la forma en que los tractores agrícolas y todos los implementos a los que están acoplados se comunican entre sí. La tecnología, que se mostró por primera vez en Agritechnica en 2001, está definida bajo la norma internacional ISO 11783. Esto establece los enchufes, cableado y controladores uniformes, así como los formatos e interfaces de datos que ISOBUS utiliza para asegurar que la comunicación electrónica efectiva sea posible no sólo entre los tractores y los implementos agrícolas, sino también entre las máquinas y los paquetes de software agrícola, ya sea a través de USB, Bluetooth, WiFi o redes móviles, o The Cloud.

El intercambio de datos es más fácil

Para la interfaz hombre-máquina, la compatibilidad y la conformidad son de máxima prioridad. Las pruebas de conformidad y la certificación de la Agricultural Industry Electronics Foundation (AEF) proporcionan información precisa sobre qué componentes de ISOBUS funcionan entre sí y cómo. Esto significa que, una vez establecida la conexión, debe ser posible el intercambio de datos para los equipos de los mismos y diferentes fabricantes.

Los controladores de trabajos ISOBUS (Electronic Control Unit, ECU) de la generación más joven presentada en Systems & Components se basan en plataformas de hardware y software que se optimizan constantemente en cuanto a escalabilidad y conectividad múltiple. Se comunican a través de ISOBUS e interactúan con el operador a través de terminales universales que se convierten en el centro de control ergonómico del tractor. Con sus interfaces abiertas, los terminales están situados en el centro de una red que permite el intercambio de datos con otras tecnologías agrícolas de TI. Los socios OEM disponen de terminales y tomas de corriente compatibles con ISOBUS con los que se pueden equipar los tractores independientemente de su marca o año de construcción, o con los que se pueden equipar desde el principio. Las pasarelas CAN-Gateways compactas ofrecen más oportunidades para la integración de equipos agrícolas en la arquitectura ISOBUS.

Interacción entre el tractor y el implemento

La ventaja para los agricultores es evidente: el manejo de los complejos implementos montados se simplifica a través de las interfaces ajustadas y siempre es intuitivo, independientemente de si se trata de segadoras, remolques de carga, prensas o pulverizadores arrastrados. Además, se pueden utilizar conjuntamente elementos de mando adicionales conocidos como auxiliares, como joysticks o interruptores de palanca. El cableado real se puede realizar sin herramientas en pocos segundos utilizando el enchufe de la cabina montado en el tractor.

Las nuevas funciones como TIM, Tractor Implement Management, tienen como objetivo aumentar el confort de manejo en la cabina y aumentar aún más la productividad en el futuro. Aunque esta funcionalidad de ISOBUS se encuentra todavía en las últimas fases de desarrollo en AEF, es probable que haya una serie de soluciones "listas para TIM" tanto en Systems & Components como en los pabellones de Agritechnica. TIM ofrece la posibilidad de una comunicación bidireccional, lo que significa simplemente que el implemento montado manda el tractor a través del ISOBUS. De este modo, las máquinas remolcadas pueden controlar las funciones del tractor, como el árbol de transmisión, el mecanismo elevador, la velocidad de conducción, el ángulo de dirección o las válvulas hidráulicas, y el par (tractor e implemento) se ajusta automáticamente a la situación actual, trabajando siempre en el punto de funcionamiento óptimo y reduciendo la carga del conductor.

Alta velocidad y conexión en red en tiempo real

Condition Monitoring, comunicación M2M, sistemas de cámaras - cada vez más sensores y actores y la electrónica de control asociada se conectan directamente en el compartimento del motor, en la cabina o en el exterior. El creciente número de implementos controlados electrónicamente, que a su vez intercambian cantidades de datos en constante aumento, sigue guiando al ISOBUS hacia su límite de rendimiento. Los expertos coinciden en que, a medio plazo, las máquinas de alta tecnología para la agricultura de precisión no podrán prescindir de una red troncal basada en Ethernet para la comunicación. Por ello, la AEF está trabajando intensamente en la topología para un nuevo ISOBUS de alta velocidad basado en el protocolo Ethernet, cuyo objetivo es eliminar los cuellos de botella de rendimiento. Las tomas universales de la próxima generación de ISOBUS alcanzarán velocidades de datos de 100 a 1.000 megabits por segundo. Este último corresponde a 4.000 veces la capacidad de rendimiento del sistema actual. Paralelamente, la AEF promueve el desarrollo de un POWERBUS. La toma de alta tensión estandarizada en el tractor suministrará en el futuro cualquier número de accionamientos en los aperos montados, dando así un nuevo impulso a la electrificación de la maquinaria agrícola.

Las máquinas de construcción de edificios se enfrentan al mismo desafío. Dado que el ancho de banda máximo actual del Bus CAN utilizado ya no es suficiente para las tareas más exigentes, ahora se utilizan hasta diez redes conectadas en paralelo en un vehículo. Además, el rendimiento y el ancho de banda no son suficientes para las aplicaciones críticas para la seguridad. Los expositores de Systems & Components presentarán soluciones probadas en la práctica que aumentan la seguridad y la competitividad de las máquinas móviles y que se basan en los estándares abiertos POWERLINK y openSafety. Con POWERLINK, todos los datos de una máquina móvil o de una red se pueden transferir a través de un solo cable. Los conceptos de control central y descentralizado son igualmente posibles. También es posible producir una conexión de interfaz de red inalámbrica para la comunicación con instalaciones fijas situadas en la obra o en el taller. El protocolo de seguridad openSafety está integrado en el bus pero es independiente del protocolo de comunicación y además facilita la implementación de medidas de seguridad.

Paso a paso en dirección a Big Data

Los futuros estándares de comunicación e interfaz para aplicaciones fuera de carretera deben permitir el intercambio de datos entre todas las máquinas, con los socios de negocio y los servicios cloud, en el espíritu de Big Data. La búsqueda de un sistema de BUS en tiempo real adecuado para la automatización móvil ocupará tanto a visitantes como a expositores en Systems & Components del 10 al 16 de noviembre en Hannover. A través de esta plataforma B2B, la industria discutirá las posibilidades de sistemas de bus troncal de alto rendimiento que integran Ethernet, CANopen y capacidad en tiempo real. Un foro de expertos sobre el tema "Futura arquitectura de máquinas" está previsto para el martes 12 de noviembre en el Future Lounge del pabellón 17. También podría prestarse más asistencia mediante la adaptación de sistemas conocidos de otros campos de la tecnología de los vehículos, por ejemplo, la norma AUTOSAR, conocida en la industria del automóvil, cuya última versión también se diseñó para los vehículos todoterreno.