Sistemi e componenti: Interfacce uomo-macchina - sistemi bus di nuova generazione per l'automazione mobile

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#Novità del Settore

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I veicoli commerciali per il mercato off-highway sono sempre più spesso dotati di funzioni intelligenti. Potete vedere in dettaglio cosa significa tutto questo dal 10 al 16 novembre 2019 presso Systems & Components, che si tiene in contemporanea con Agritechnica presso il quartiere fieristico di Hannover. Oltre 700 espositori presenteranno le tecnologie chiave che aprono la strada alla comunicazione uomo-macchina e alla gestione in tempo reale dei dati generati dalle moderne macchine edilizie e agricole. I temi di discussione alla fiera B2B per i decisori, gli sviluppatori e gli ingegneri non saranno solo soluzioni high-tech di facile utilizzo e conformi a ISOBUS, ma anche sistemi bus all'avanguardia come POWERLINK che semplificano l'automazione delle macchine mobili riducendo il lavoro di cablaggio.

Francoforte, Germania, 24 ottobre 2019 - La norma ISOBUS definisce il modo in cui i trattori agricoli e le attrezzature ad essi collegate comunicano tra loro. La tecnologia, presentata per la prima volta ad Agritechnica nel 2001, è definita dalla norma internazionale ISO 11783. Con questo documento vengono definiti i connettori, i cablaggi e i controllori, nonché i formati di dati e le interfacce uniformi che ISOBUS utilizza per garantire una comunicazione elettronica efficace non solo tra trattori e attrezzi agricoli, ma anche tra macchine e pacchetti software agricoli tramite USB, Bluetooth, WiFi, reti mobili o The Cloud.

Per l'interfaccia uomo-macchina, compatibilità e conformità sono la massima priorità. I test di conformità e la certificazione della Agricultural Industry Electronics Foundation (AEF) forniscono informazioni precise su quali componenti ISOBUS funzionano tra loro e come. Ciò significa che, dopo aver stabilito un collegamento, deve essere possibile lo scambio di dati per apparecchiature dello stesso produttore e di produttori diversi.

I controller ISOBUS-job (Electronic Control Unit, ECU) della più recente generazione presentati a Systems & Components sono basati su piattaforme hardware e software costantemente ottimizzate per quanto riguarda la scalabilità e la connettività multipla. Comunicano tramite ISOBUS e interagiscono con l'operatore attraverso terminali universali che diventano il centro di controllo ergonomico del trattore. Con le loro interfacce aperte, i terminali sono situati al centro di una rete che permette lo scambio di dati con altre tecnologie informatiche agricole. I partner OEM dispongono di terminali e prese compatibili ISOBUS con cui i trattori possono essere equipaggiati a posteriori, indipendentemente dalla marca o dall'anno di costruzione, o con cui possono essere equipaggiati fin dall'inizio. I gateway CAN compatti offrono ulteriori opportunità per integrare le attrezzature agricole nell'architettura ISOBUS.

Il vantaggio per gli agricoltori è evidente: l'uso di attrezzi montati complessi è semplificato dalle interfacce regolate e rimane sempre intuitivo, indipendentemente dal fatto che si tratti di falciatrici, rimorchi di carico, presse o irroratrici trainate. Inoltre, elementi di comando aggiuntivi noti come ausiliari come joystick o interruttori a levetta possono essere utilizzati congiuntamente. Il cablaggio vero e proprio può essere effettuato senza attrezzi in pochi secondi utilizzando la presa in cabina montata sul trattore.

Le nuove funzioni come TIM, Tractor Implement Management, hanno lo scopo di aumentare il comfort operativo in cabina e portare la produttività ad un livello ancora più alto in futuro. Sebbene questa funzionalità ISOBUS sia ancora in fase finale di sviluppo presso l'AEF, è probabile che ci siano diverse soluzioni "TIM-ready" sia presso Systems & Components che nei padiglioni espositivi di Agritechnica. TIM offre l'opportunità di una comunicazione bidirezionale - il che significa semplicemente che l'attrezzo montato comanda il trattore tramite ISOBUS. In questo modo le macchine trainate possono controllare le funzioni del trattore come l'albero cardanico, il sollevatore, la velocità di guida, l'angolo di sterzata o le valvole idrauliche, e la coppia (trattore e attrezzo) si adatta automaticamente alla situazione attuale, lavorando sempre nel punto di lavoro ottimale e riducendo il carico del conducente.

Condition monitoring, comunicazione M2M, sistemi di telecamere - sempre più sensori e attori e la relativa elettronica di controllo sono collegati direttamente nel vano motore, in cabina o all'esterno. Il crescente numero di attrezzi a controllo elettronico, che a loro volta si scambiano quantità di dati in costante aumento, continua a guidare ISOBUS verso i suoi limiti di prestazione. Gli esperti concordano sul fatto che, a medio termine, le macchine ad alta tecnologia guidabili per l'agricoltura di precisione non potranno fare a meno di una dorsale di comunicazione basata su Ethernet. L'AEF sta quindi lavorando intensamente alla topologia per un nuovo ISOBUS ad alta velocità sulla base del protocollo Ethernet, che ha lo scopo di eliminare il collo di bottiglia delle prestazioni. Le prese universali della prossima generazione ISOBUS raggiungeranno velocità di trasmissione dati da 100 a 1.000 megabit al secondo. Quest'ultimo corrisponde a 4.000 volte la capacità prestazionale del sistema attuale. Parallelamente, l'AEF promuove lo sviluppo di un POWERBUS. La presa ad alta tensione standardizzata del trattore fornirà in futuro un numero illimitato di azionamenti negli attrezzi montati, dando così nuovo slancio all'elettrificazione delle macchine agricole.

Le macchine per l'edilizia devono affrontare la stessa sfida. Poiché anche in questo caso la larghezza di banda massima attuale del CAN-Bus utilizzato non è più sufficiente per compiti impegnativi, fino a dieci reti collegate in parallelo sono ora in uso in un veicolo. Inoltre, le prestazioni e la larghezza di banda non sono sufficienti per le applicazioni critiche per la sicurezza. Gli espositori di Systems & Components presenteranno soluzioni testate nella pratica che aumentano la sicurezza e la competitività delle macchine mobili e si basano sugli standard aperti POWERLINK e openSafety. Con POWERLINK, tutti i dati di una macchina mobile o di una rete possono essere trasferiti tramite un unico cavo. I concetti di controllo centrale e decentralizzato sono ugualmente possibili. E' inoltre possibile realizzare un'interfaccia di rete wireless per la comunicazione con impianti fissi in cantiere o in officina. Il protocollo di sicurezza openSafety è integrato nel bus ma indipendente dal protocollo di comunicazione e facilita inoltre l'implementazione delle misure di sicurezza.

I futuri standard di comunicazione e interfaccia per le applicazioni off-highway devono consentire lo scambio di dati tra tutte le macchine, con i partner commerciali e i servizi Cloud, nello spirito dei Big Data. La ricerca di un adeguato sistema BUS in tempo reale per l'automazione mobile occuperà sia i visitatori che gli espositori di Systems & Components dal 10 al 16 novembre ad Hannover. Attraverso questa piattaforma B2B, l'industria discuterà le possibilità di sistemi backbone bus ad alte prestazioni che integrano Ethernet, CANopen e capacità in tempo reale. Un forum di esperti sul tema "Future Machine Architecture" è in programma martedì 12 novembre presso il Future Lounge del padiglione 17. Un'ulteriore assistenza potrebbe essere fornita anche attraverso l'adattamento di sistemi noti provenienti da altri settori della tecnologia automobilistica, ad esempio, lo standard AUTOSAR noto dall'industria automobilistica, la cui ultima versione è stata progettata anche per i veicoli fuoristrada.

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