CC BY
29
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
или CANopen. Таким образом, для подключения аппаратно-программного комплекса в данном случае рекомендуется использовать SAE J1939 о- CANopen шлюз.
Разработка графического интерфейса пользователя (комбинации приборов) выполняется средствами ПО RM Display Configurator.
Примерный вид графического интерфейса пользователя на этапе разработки представлен на рис. 4.
Пример визуализации текущего значения оборотов двигателя, полученного по CAN-bus, представлен на рис. 5.
Полученное значение технологического параметра может таким образом быть интерпретировано графически.
Библиографический список
1. CAN in Automation [Электронный ресурс] - URL: http://www.can-cia.org.
2. CAN-Expo [Электронный ресурс] - URL: http:// www.can-expo.ru.
3. RM Michaelides [Электронный ресурс] - URL: http://www.rmcan.com.
4. Марафон [Электронный ресурс] - URL: http:// www.marathon.ru.
5. НАТИ [Электронный ресурс] - URL: http://www. nati.bz.
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МОНИТОРИНГА
в условиях испытаний и эксплуатации транспортных
средств и спецтехники
В.К. ВОРОНИЦЫН, проф. каф. УАПЛПКМГУЛ, канд. техн. наук,
А.В. РЯБОВ, инженер по применению ООО «Марафон»,
А.С. ЛАПИН, асп. каф. УАП ЛПК МГУЛ,
А.Н. ШАПКИН, асп. каф. УАП ЛПК МГУЛ
В настоящее время рациональный подход к использованию природных ресурсов актуален как никогда. Важным моментом является наличие тесной зависимости экономических показателей конкретного мероприятия от его обеспеченности оптимизационными решениями.
При эксплуатации лесозаготовительной техники одним из важных аспектов данного направления является организация надлежащего сервисного обслуживания. Эффективные мето-
voronitsyn@mgul. ac. ru; lapin@mgul. ac. ru ды эксплуатации лесозаготовительной техники характеризуются сменностью и высоким коэффициентом загрузки оборудования. С целью достижения оптимального уровня производительности возникает необходимость поисков способов минимизации простоев лесозаготовительной техники, обусловленных возможными неполадками. Таким образом, в данном случае затраты времени на выполнение регламентных работ в рамках программы сервисного обслуживания полностью окупаются за счет умень-
Рис. 5. Отображение текущего значения оборотов двигателя, полученного по CAN-bus (в режиме диагностики)
Необходимо отметить, что в современных системах организация информационного обмена между двигателем, коробкой передач, трансмиссией, гидравликой и прочими узлами выполняется в рамках стандарта SAE J1939. В то время как организация информационного обмена с дополнительным оборудованием (таким, как навесные устройства сельскохозяйственной техники или харвестерная головка лесозаготовительной машины) выполняется в рамках стандартов ISO11783 (ISOBUS)
104
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
шения вероятности внезапного выхода узлов лесозаготовительной техники из строя.
Однако использование такого подхода требует решения ряда дополнительных задач. Одной из них является прогнозирование предполагаемого момента времени для прохождения цикла регламентных процедур в рамках программы сервисного обслуживания. При использовании стандартных прогностических методов не учитывается реальное состояние отдельных узлов машины. Таким образом, определение момента времени для проведения сервисного обслуживания может быть выполнено в данном случае только на основе теоретических рекомендаций. Данные рекомендации предписывают выполнение регламентных работ через определенные фиксированные промежутки времени, далеко не всегда являясь оптимальным решением. Таким образом, возникает задача получения данных о реальном состоянии отдельных узлов и агрегатов единицы спецтехники.
Для решения данной задачи специалистами ООО «Марафон» по заказу ОАО НАТИ был разработан прототип аппаратнопрограммного комплекса для мониторинга в условиях испытаний и эксплуатации транспортных средств и спецтехники. Назначение комплекса состоит в регистрации телеметрической информации от бортовой информаци-онно-управляющей системы (БИУС).
Мониторинг выполняется с целью объективного анализа функциональных процессов транспортных средств и спецтехники. Мониторинг может проводиться:
- в реальном масштабе времени;
- в ходе последующего углубленного изучения с использованием средств обработки данных.
Одним из важных аспектов исследований такого типа является инструментальный анализ надежности в реальных условиях эксплуатации. Ценность данных в том, что они получены на фоне загруженности основных элементов моторно-трансмиссионной установки и других агрегатов. Необходимо отметить, что для мониторинга доступны параметры, включенные в общее информационное пространство транспортного средства или единицы спецтехники.
Структурная схема, наглядно иллюстрирующая устройство аппаратно-программного комплекса для мониторинга в условиях испытаний и эксплуатации транспортных средств и спецтехники представлена на рис. 1.
Ядром аппаратно-программного комплекса является одноплатный компьютер на базе процессора ARM-9. Данный ПК оборудован следующими дополнительными модулями:
- модуль хранения данных на основе flash-накопителей типа Compact Flash (максимальный поддерживаемый объем flash-накопителя до 32 Гб);
- модуль для организации информационного обмена с использованием интерфейса Ethernet;
- интерфейсный мезонин с интерфейсами RS-232, RS-232 / RS-485, CAN (CAN1 SAE J1939, CAN2 ISO11783 ISOBUS);
- модуль для организации информационного обмена с использованием беспроводного интерфейса Wi-Fi (IEEE 802.11);
- модуль UPS (ИБП).
Пример интеграции аппаратно-программного комплекса для мониторинга в условиях испытаний и эксплуатации транспортных средств и спецтехники в существующую информационную систему единицы спецтехники представлен на рис. 2.
Необходимо отметить, что в современных системах организация информационного обмена между двигателем, коробкой передач, трансмиссией, гидравликой и прочими узлами выполняется в рамках стандарта SAE J1939. В то время как организация информационного обмена с дополнительным оборудованием (таким, как навесные устройства сельскохозяйственной техники или харвестерная головка лесозаготовительной машины) выполняется в рамках стандартов ISO11783 (ISOBUS) или CANopen.
Такой подход обусловлен наличием широкого спектра детально проработанных прикладных профилей, созданных в рамках соответствующих стандартов. Применение стандартизированных прикладных профилей позволяет существенно упростить адаптацию протокола информационного обмена к требованиям конкретного приложения.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009
105
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
компьютер на ^ базе ARM-9 ^
Рис. 1. Устройство аппаратно-программного комплекса для мониторинга в условиях испытаний
и эксплуатации транспортных средств и спецтехники
Рис. 2 Подключение аппаратно-программного комплекса для мониторинга в условиях испытаний и эксплуатации транспортных средств и спецтехники
Контроль за работой механизмов в реальных условиях эксплуатации
Контроль наработки и ремонт в полевых условиях
Контроль наработки и ремонт в условиях сервисного центра
Отправка информации на за вод-из готовит ель через Internet
Рис. 3. Сценарии использования аппаратно-программного комплекса для мониторинга в условиях испытаний и эксплуатации транспортных средств и спецтехники
106
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009
ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО
Рис. 4. Отображение информации в реальном масштабе времени
Рис. 5. Обработка данных с использованием Microsoft Excel
Широкий спектр различных возможностей применения аппаратно-программного комплекса для мониторинга в условиях испытаний и эксплуатации транспортных средств и спецтехники можно схематично представить в виде трех основных «сценариев». Данные «сценарии» использования аппаратнопрограммного комплекса представлены на рис. 3.
Контроль работы механизмов в реальных условиях эксплуатации может выполняться на основе получаемых данных средствами самой бортовой информационноуправляющей системы (БИУС) при наличии соответствующего аппаратно-программного обеспечения. А также дистанционно - при наличии ПК с предустановленным ПО и модулем организации информационного обмена с использованием беспроводного интерфейса Wi-Fi (IEEE 802.11).
Иллюстрация примерного вида информации, поступающей в реальном масштабе времени, представлена на рис. 4.
Использование данной схемы также позволяет осуществлять контроль наработки и выполнения диагностирования отдельных узлов в случае необходимости проведения ремонтных работ в полевых условиях.
При организации плановых регламентных работ по выполнению технического обслуживания транспортных средств и спецтехники в рамках сервисного центра
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2009
107
