Esitteessä lukee "CAN-väylä". Keskustelupalstalla joku sanoo, että "se on ihan vain J1939:ää". Jälleenmyyjä kertoo, että traktorissa on ISOBUS. Kaikki kolme voivat pitää paikkansa yhtä aikaa: ne ovat päällekkäisiä kerroksia, eivät kilpailevia standardeja. Tässä käydään läpi ISOBUSin, CAN-väylän ja J1939:n ero korjaamon kielellä, ja miksi myynti-ilmoituksen "CAN-väylä-yhteensopiva" kertoo vähemmän kuin miltä se kuulostaa.
Lyhyesti: CAN on johdin. J1939 on kieli, jota kuorma-autot ja moottorit puhuvat sitä johdinta pitkin. ISOBUS on sama kieli, johon on lisätty maatalouden luvut: standardipistorasiat, VT eli virtuaaliterminaali, AUX-N ja Task Controller.
CAN-väylä: verkko johdintasolla
CAN (Controller Area Network) on kaksi johdinta, CAN_H ja CAN_L, jotka on kierretty yhteen ja vedetty laitteelta toiselle. Bitti lähetetään johtimien välisenä jännite-erona, ei jännitteenä maata vasten. Tämän differentiaalisen signaloinnin ansiosta CAN kestää koneessa laturien, käynnistinmoottorien ja pitkien kaapelivetojen läheisyyden.
CAN-väylällä ei ole isäntälaitetta. Mikä tahansa laite voi aloittaa lähettämisen, kun väylä on hiljaa. Jos kaksi aloittaa samalla hetkellä, pienemmän tunnisteen viesti voittaa ja menee läpi, ja toinen laite odottaa ja yrittää uudelleen. Mitään ei katoa, eivätkä viestit törmää. Tämä tunnisteeseen perustuva vuoronjako on CAN:n ydin.
CAN ei kerro, mitä viesti tarkoittaa tai kuinka nopeasti väylä toimii. Kaksi CAN-laitetta voi jakaa saman kaapelin, eikä niillä silti ole toisilleen mitään sanottavaa. Merkitys tulee päällä olevasta kerroksesta.
J1939: ajoneuvokerros CAN:n päällä
SAE J1939 antaa CAN:lle yhteisen kielen raskaille ajoneuvoille: kuorma-autoille, dieselmoottoreille ja monen traktorin sisäisille verkoille. Perinteisessä muodossaan se toimii nopeudella 250 kbit/s. Se tuo mukanaan:
- 29-bittiset tunnisteet (CAN:n laajennettu muoto). Niihin mahtuu jokaisessa kehyksessä prioriteetti, viestityyppi ja lähettäjän osoite.
- PGN:t (Parameter Group Numbers). Ne kertovat jokaiselle vastaanottajalle, mikä viesti on: moottorin kierrokset, jäähdytysnesteen lämpötila tai diagnostiikkaraportti.
- SPN:t (Suspect Parameter Numbers). Viestin sisällä olevat yksittäiset arvot. Samat SPN:t nimeävät myös vikakoodit.
- NAME ja address claim. Jokaisella laitteella on 64-bittinen NAME, joka kertoo, mikä laite on ja kuka sen on valmistanut. Käynnistyessään laite varaa itselleen osoitteen, ja jos kaksi laitetta haluaa saman osoitteen, NAME ratkaisee.
- Siirtoprotokollat viesteille, jotka ovat pidempiä kuin yhteen CAN-kehykseen mahtuvat kahdeksan datatavua.
Traktorin moottorin ja vaihteiston ohjausyksiköt keskustelevat usein tällaisella väylällä, ja joukossa on valmistajan omia viestejä. Se väylä on traktorin sisällä.
ISOBUS: J1939 ja maatalouden kerrokset
ISOBUS on ISO 11783. Se rakentuu samalle pohjalle kuin J1939: CAN nopeudella 250 kbit/s, 29-bittiset tunnisteet, PGN:t, address claim ja sama vikakoodirakenne (mitkä osat noudattavat J1939:ää). ISOBUS lisää sen, mitä työkone tarvitsee traktorilta:
- Standardiliittimet. Takaosan ulkopuolinen pistorasia ja hytin pistorasia, molemmat 9-napaisia ja samanlaisia joka merkissä. Navat ja johdotus löytyvät ISOBUS-liittimen pinout-oppaasta.
- Väylän päättäminen virtaa saavalla päätepiirillä kummassakin päässä. Siitä kerrotaan artikkelissa ISOBUS-päätevastus ja TBC.
- Virtual Terminal. Työkone lataa näkymänsä, ja traktorin näyttö piirtää ne.
- AUX-N. Työkoneen toiminnot traktorin joystickin ja käsinojan painikkeisiin.
- Task Controller työkirjauksiin, levityskarttoihin ja lohkoautomatiikkaan.
- Traktorin ECU:n (TECU) viestit. Ajonopeus, voimanoton kierrokset ja nostolaitteen asento.
Vastaus kysymykseen "onko ISOBUS CAN-väylä?" on siis kyllä. Vastaus kysymykseen "onko jokainen CAN-väylä ISOBUS?" on ei.
ISOBUS vs CAN-väylä vs J1939 rinnakkain
| CAN-väylä | J1939 | ISOBUS (ISO 11783) | |
|---|---|---|---|
| Fyysinen kerros | Kaksijohtiminen differentiaaliväylä, CAN_H ja CAN_L | CAN | CAN sekä määritelty kaapeli ja virtaa saava päätepiiri |
| Liitin | Ei määritelty | Ajoneuvon diagnostiikkaliitin määritelty; ei työkonepistoke | Standardit 9-napaiset pistorasiat hytissä ja traktorin takana |
| Tiedonsiirtonopeus | CAN itse ei määrää | 250 kbit/s perinteisessä muodossa | 250 kbit/s, kiinteä |
| Tunnisteet | 11- tai 29-bittiset | 29-bittiset | 29-bittiset |
| Osoitteet | Ei osoitteita, vain tunnisteet | NAME ja address claim | Kuten J1939 |
| Mitä se kuljettaa | Raakakehyksiä, enintään kahdeksan tavua | Moottorin, vaihteiston ja ajoneuvon tiedot, diagnostiikka | J1939-tyyppiset tiedot sekä VT-näkymät, AUX-N, Task Controller ja traktorin tiedot |
| Missä sen kohtaat | Kaikkialla, missä elektroniikka keskustelee | Kuorma-autot, moottorit, traktorin sisäinen väylä | Traktorin, näytön ja työkoneen välillä |
Miksi CAN-väylä ei tee traktorista ISOBUS-traktoria
Lähes jokaisessa nykyaikaisessa traktorissa on sisällä CAN-väyliä. Se ei tee siitä ISOBUS-traktoria. Sisäinen väylä yhdistää moottorin, vaihteiston ja käsinojan. Se ei ole työkoneväylä. Siinä ei ole 9-napaista pistorasiaa takana, ei Virtual Terminalia, jolle työkone voisi piirtää näkymänsä, eikä AUX-N-valikkoa.
ISOBUS-traktorissa on erillinen työkoneväylä, joka kulkee takapistorasialle ja hytin pistorasialle, sekä näyttö, joka puhuu VT-protokollaa. Siinä, missä väylät kohtaavat, traktorin sisällä oleva yhdyskäytävä päättää, mitä niiden välillä kulkee. ISOBUS-yhteensopivuusopas kertoo, miten tarkistat, mitä traktorissasi on.
Sama pätee toisin päin. ISOBUS-työkone ei toimi J1939-diagnostiikkaliittimestä. Se on huoltoliitäntä, jossa on eri liitin ja eri napajärjestys, ei työkoneen virransyöttöä eikä päätepiiriä, eikä toisessa päässä ole näyttöä, joka piirtäisi työkoneen näkymät.
Mitä "CAN-väylä-yhteensopiva" kertoo ja mitä ei
Myynti-ilmoituksessa "CAN-väylä-yhteensopiva" tarkoittaa, että laite osaa laittaa kehyksiä kahteen johtimeen. Siinä kaikki. Se ei kerro:
- millä nopeudella laite toimii, tai voiko sen asettaa nopeudelle 250 kbit/s
- varaako se osoitteen kuten ISOBUS-laite
- lähettääkö se Virtual Terminal -näkymän
- tarjoaako se AUX-N-toimintoja joystickiisi.
CAN-laite ei ole ISOBUS-laite, ellei se puhu noita kerroksia. Jos ilmoituksessa lukee vain "CAN", kysy myyjältä kolme asiaa: näkyykö laite ISOBUS-näytöllä, tarjoaako se AUX-N-toimintoja ja mitä liitintä se käyttää. Kun laite puhuu jotain muuta CAN-protokollaa ja sen on silti päästävä näytölle, se on ISOBUS-yhdyskäytävän tehtävä.
CAN-lokin ja vikakoodien lukeminen korjaamolla
Kytke CAN-loggeri ISOBUS-pistorasiaan nopeudella 250 kbit/s, niin näet virran 29-bittisiä tunnisteita, joissa kussakin on enintään kahdeksan datatavua. Pura tunniste prioriteetiksi, PGN:ksi ja lähdeosoitteeksi, ja PGN kertoo, mikä viesti on. Näin löydät laitteen, joka ei koskaan varaa osoitetta, tai näytön, joka ei koskaan vastaa.
Vikakoodit noudattavat J1939:n rakennetta molemmilla väylillä. SPN kertoo, mihin vika liittyy, ja FMI kertoo, miten se on vikaantunut. Siksi SPN 168 FMI 1 tarkoittaa normaalialueen alittavaa akkujännitettä, ilmoittipa sen kuorma-auton moottori tai ruisku. ISOBUS-vikakoodiopas käy läpi yleisimmät koodit, ja ISOBUS-sanastosta löydät lyhenteet.
Mitä tämä tarkoittaa lisälaitteille
Laite, joka "puhuu vain CAN:ia", ei näy traktorin näytöllä. Näkymät ja painikkeet ovat VT-kerroksessa, joystick-määritykset AUX-N:ssä. Ilman niitä traktorilla ei ole mitään näytettävää.
ISOBUS Block puhuu VT- ja AUX-N-kerroksia. Se kytketään hytin tai ulkopuoliseen 9-napaiseen ISOBUS-pistorasiaan, se varaa osoitteensa ja lataa näkymänsä näytölle. Sen painikkeet näkyvät millä tahansa ISOBUS-näytöllä, ja kukin kytkee relekanavaa, CH1–CH8, TOG- tai MOM-tilassa. Sen toiminnot näkyvät AUX-N-valikossa, joten voit laittaa työvalon tai suuntaventtiilin joystickin painikkeeseen. Se ei ole Task Controller -asiakas.
Usein kysyttyä
Onko ISOBUS sama asia kuin CAN-väylä?
Ei. CAN-väylä on alla oleva kaksijohtiminen verkko. ISOBUS toimii CAN:n päällä nopeudella 250 kbit/s ja lisää address claimin, Virtual Terminalin, AUX-N:n, Task Controllerin ja standardiliittimet. Jokainen ISOBUS-verkko on CAN-väylä, mutta useimmat CAN-väylät eivät ole ISOBUSia.
Perustuuko ISOBUS J1939:ään?
Kyllä. ISOBUS kehittyi SAE J1939:stä ja jakaa sen 29-bittiset tunnisteet, PGN:t, NAMEn ja address claimin sekä SPN- ja FMI-vikakoodit. Maatalouden kerrokset, kuten Virtual Terminal, AUX-N ja Task Controller, ovat ISOBUSin omia.
Voiko ISOBUS-työkoneen kytkeä J1939-traktoriin?
Ei suoraan. Traktorissa, jossa on vain sisäinen J1939-väylä, ei ole ISOBUS-pistorasiaa, VT-näyttöä eikä AUX-N:ää. Tarvitset ISOBUS-traktorin tai jälkiasennuksen, joka lisää pistorasian, työkoneväylän ja näytön.
Millä nopeudella ISOBUS toimii?
250 kbit/s, kiinteästi. Laite, jonka CAN-nopeus on asetettu muuksi, ei keskustele ISOBUS-verkossa.
Onko CAN-väyläisessä traktorissa ISOBUS?
Ei välttämättä. Useimmat nykyaikaiset traktorit käyttävät CAN-väylää sisäisesti, mutta ISOBUS vaatii työkoneväylän, 9-napaisen taka- tai hyttipistorasian ja VT-näytön. Tarkista, onko traktorissa pistorasia ja löytyykö näytön valikosta ISOBUS- tai UT-kohta.
Mikä on ISOBUS-protokolla?
Se on ISO 11783, standardi traktorien, työkoneiden ja hytin näyttöjen väliselle tiedonsiirrolle. Se määrittelee liittimet, CAN-verkon nopeudella 250 kbit/s, tavan, jolla laitteet varaavat osoitteensa, Virtual Terminalin, AUX-N:n, Task Controllerin ja diagnostiikan.
Tarvitsetko ISOBUS-relemoduulin magneettiventtiilien, työvalojen tai hydrauliikkaventtiilien ohjaukseen? ISOBUS Block tuo 8 relelähtöä, joita ohjataan suoraan traktorin näytöltä.