2024. december 27. péntek János

ISOBUS kommunikáció a traktor és a munkagépek között

Agro Napló
Kezdetben volt a CANBUS-rendszer, amely erőgépek belső kommunikációját volt hivatott segíteni, elsőként a tehergépjárműveken, majd később a mezőgazdasági és építőipari erőgépeken jelent meg. Segítségével a vezető a fedélzeti terminál segítségével informálódhatott a jármű vagy erőgép beállítási adatairól, belső egységeinek (motor, sebességváltó, hidraulika stb.) működéséről.

Az 1990-es évek elején több munkagépgyártó is egyedi megoldással próbálkozott a munkagépek beállítási és működését kontroláló adatainak a traktorvezető fülkéjében elhelyezett terminálon keresztüli kijelzésére és elektronikus beavatkozó egységeken keresztüli távvezérlésére, a traktor és munkagép üzemének összehangolására. Ezek a gyártók specifikus egyedi megoldásai magától értetődően nem voltak egymással kompatibilisek. Így előfordult, hogy a traktor vezetőfülkéjébe több terminált is bezsúfoltak, amely nem csak helyet foglalt el a vezetőfülkében, hanem a vezető számára is kényelmetlen volt a használatuk. Logikus volt, hogy megkezdődött az egyezkedés a gyártók között, egy egységes traktor-munkagép kommunikációs rendszer és annak egyes elemeinek kialakítására és használatára. Ebben élen járt nyolc gyártó, az AGCO, a John Deere, a New Holland mellett a CLAAS, az Amazone, a Grimme, a Kverneland és a Pöttinger. 2009-ben létrehozták a CCI e.V. (Competence Center ISOBUS) szervezetet. A kooperáció irányítását a VDMA (Német Gépgyártók Szövetsége) vállalta magára. 2001-re megállapodtak az egységes csatlakozókról (9 pólusú dugasz és aljzat), valamint a jel- és adatátvitel módjáról. Ennek eredményeként született meg immár kiszélesítve a nemzetköziséget az ISO 11783 számú szabvány (Tractor and Machinery for Agricultural and Forestry), amely egységes rendszerbe foglalta a traktor és munkagép közötti adatátvitelt és kommunikációt, amelyen az ÁEF e.V. (Agricultural Industry Electronics Fundation) őrködik. A CANBUS és ISOBUS elnevezésekben használatos rövidítések jelentése a következő:

  • CAN = Controller Area Network (Beltéri ellenőrző hálózat)
  • ISO = International Organisation

    Standardization (Nemzetközi Szabványosítási Szervezet)
  • BUS = Elektronikus csatlakozás adatátviteli célra.

A szabványok kezdetben a csatlakozókról és a kábelezésről szóltak. Később a vezérlő szoftverek, monitorok és terminálok is bekerültek ebbe a körbe, majd az érdekelt gyártók köre is rendkívüli módon kiszélesedett.


ISOBUS csatlakozó és aljzat

A traktor és a munkagépek közötti kommunikáció jelentőségét mutatja, hogy 172 szervezet tagja az AEM-nek (Association of Equipment Manufactures), annak a nemzetközi munkabizottságnak, amely az ISOBUS alkalmazásokon és fejlesztéseken dolgozik. Ezek között 155 gyártó, 4 országos szövetség (VDMA/D, AEM/USA, AXEMA/F és UNACOMA/I), 8 egyetem, 5 ISOBUS tesztlabor található, összesen 19 ország intézményei alkotják a szervezetet. AEM tagjainak 43%-a németországi, 15%-a USA-beli, 9%-a olaszországi, 8%-a franciaországi, 5%-a pedig hollandiai intézmény. Kisebb taglétszámú országok Nagy-Britannia, Finnország, Ausztria, Kanada, Brazília, Ausztrália, Belgium, Japán, Dél-Korea, Argentína, Magyarország, Spanyolország és Svédország, ahonnan 1–3 intézmény vagy szervezet tagja az AEM-nek. Ezekből az adatokból is látszik, hogy nagyon széles összefogásra épül a traktor és munkagép kommunikáció, amelynek eredményeképpen egyre tökéletesebb kompatibilis rendszerek jelennek meg a gépeken. Mivel folyamatosan bővül az ISOBUS alkalmazók köre, ezért az AEF (Agricultural Industry Electronics Fundation) minősítő laborokat hozott létre világszerte, amelyek tesztelik a működtetést és a kompatibilitást, ill. egy adatbázist működtet, amelyben minden ISOBUS kompatibilis traktor és munkagép megtalálható, ezáltal a felhasználók könnyen áttekinthetik és ellenőrizhetik a meglévő-, ill. az új beszerzésű gépeik ISOBUS kompatibilitását. Az AEF adatbázisa teljes áttekinthetőséget biztosít a lehetséges ISOBUS alkalmazásokra.

Az ISOBUS előnyei a felhasználók részére:

  • Egyetlen terminálról vezérelheti az erő- és munkagép kapcsolatokat.
  • Standardizálja a vezérlési beállításokat, csökkenti a csatlakozási és szerelési időt, minimalizálja a beépítési és kapcsolási problémákat, hibákat.
  • Nincs szükség a rendszer kalibrálására, egyszerű a csatlakoztatás és a kezelés.
  • Optimalizálja a munkavégzést.
  • A precíziós gazdálkodás és munkavégzés nélkülözhetetlen eleme, az internetes kapcsolat révén lehetővé teszi a távdiagnosztikát, a dokumentálást, a telekommunikációt a webszerverekkel, asztali számítógépekkel és okostelefonokkal.
  • Új lehetőséget teremt az elektromos hajtások vezérléséhez és az optikai szenzorokkal dolgozó vezérlőrendszerek alkalmazásához.

Az ISOBUS alkalmazásokkal számos munkagépféleségnél lehet találkozni az ekétől, a vető-, műtrágyaszóró, permetezőgépeken át a betakarítógépekig. Segítségével valósíthatók meg a különböző beállítások, ellenőrizhetők a működések, dokumentálható a munkavégzés számos adata. A gyártók igyekeznek egyre univerzálisabb ISOBUS terminálokat kifejleszteni, amely több munkagépükkel, sőt idegen gépekkel is kompatibilis. Erre ösztönzi őket az AEF is, amely meghatározta az egységes CCI terminálok elektronikai és műszaki paramétereit. Ilyen pl. a Kverneland ISOMATCH Tellus terminálja, amely alkalmas az összes szántóföldi munkagépük traktorról történő vezérlésére és ellenőrzésére. A terminálról vezérelhető pl. a Kverneland PW/RW ekék valamennyi funkciója, beállításai a különböző talajokhoz, vagy a fordulók lekövetése. GPS-szel és GEO spred rendszerrel kiegészítve nagy pontosságú szakaszolható műtrágyaszórás és vetés valósítható meg a segítségével. Az Optima elektromos vetőgéppel négyzetbe vagy háromszögbe (tőközlő) vetés is megoldható. A permetezésnél a rendszer segítségével az iXTER-iXTRA kombinációs kéttartályos megoldással szelektív permetezés, az iXCLEN PRO rendszerrel a permetezőgép tökéletes tisztítása végezhető el. Az iMREADY és ISOMATCH Eye rendszerek használatával a Vicon Butterfly 9 m munkaszélességű kaszák, rendfelszedő kocsik és bálázógépek valós idejű ellenőrzése és beszabályozása valósítható meg. Hasonló elven működik az Amazone IT-Farming rendszere és ISOBUS termináljai (Amatron 3, CCI ISOBUS, AMAPAD ISOBUS). Az Amatron 3 ISOBUS terminál a műtrágyaszórók, vetőgépek és permetezők ISOBUS-os vezérlését végzi, vezérel, dokumentál, adattranszfert végez, szórás-  és vetésszakaszolást valósít meg.


Példa ISOBUS terminálokra

GPS-szel kiegészítve pontos fogáscsatlakozást, nyomkövetést és térképet készít. A CCI terminál ezen túl N-szenzorokat képes üzemeltetni és kamera funkcióval is rendelkezik. Az AMAPAD terminál automatikus kormányzással kompatibilis és több GPS-Maps Pro térképkészítő programmal rendelkezik. A CLAAS is többféle ISOBUS alkalmazást kínál. Ilyen az ICT rendszere, amely ISOBUS segítségével képes összehangolni a traktor és a munkagép sebességét és teljesítményét (terhelésoptimalizálás), vagy az Easy alkalmazás, amellyel táblagépen is lehet kommunikálni, ill. a TONI (Telemetics on Implement), amely webszerveren keresztül telekommunikációra képes a termelésirányítással, szervizekkel és a könyveléssel is.


CLAAS ICT működési elve

A traktor és a munkagép közötti ISOBUS adatátviteli rendszer három fő egységből áll. A traktor oldali TECU (Tractor Electronic Control Unit) modulból, amely a traktor motor, sebességváltó, hidraulika és TLT vezérlését és ellenőrzését végzi, ill. fogadja a munkagépoldali jeleket. Kiegészítve GPS-szel és GSM-mel alkotja a Traktor-BUS egységet. A munkagép oldali ECU (Electronic Controll Unit) modellből, amely a munkagépen elhelyezett érzékelőket (szenzorokat), szabályzókat foglalja magába és jeleket továbbít a TECU-ra. Kiegészítve GPS-szel a munkavégzés paramétereinek programozási lehetőségeivel (területteljesítmény, magmennyiség, műtrágyamennyiség stb.) számos adatot képes közölni, ill. különböző térképek is elkészíthetők vele. A két modult köti össze az ISOBUS kábel, amely kilencpólusú dugaszokban végződik. A traktorban található az ISOBUS terminál, amely a rendszer operációs középpontja. Az ISOBUS terminálok többféle 5,6 colltól 12,1 collig terjedő átlóval többnyire Multituch-Glasfront kivitelben készülnek military, rázkódásmentes rögzítéssel a fülkében. Az ISOBUS-nak jelenleg már a harmadik generációja van forgalomban. Az újabb generációk bővített szolgáltatásokat nyújtanak, döntően a precíziós és az okos gazdálkodás (Smart Farming) igényeinek megfelelően. Az egyik fő fejlesztési irány a helyspecifikus tápanyag-kijuttatás, vetés és permetezés vezérlése, amely a terminálokat alkalmassá teszi különböző szenzorok, vagy GPS-koordináták és térképek fogadására, valamint megfelelő utasítások továbbítására a munkagép ECU (Electronic Controll Unit) végrehajtó egységei felé. A másik irány ISO FLEXMODUL-ok alkalmazásával az ISOBUS által kezelt adatokat Data transzferek felhasználásával közvetlenül átadni tabletre, laptopra, vagy okostelefonra, ill. fogadni onnan is az adatokat, pl. leforgatási próbák gyors elvégzése, szórásszélességek gyors beállítása stb. Internet, GSM vagy rádiós kapcsolatok révén az adatok nagyobb távolságra, pl. a gazdaság központjában található asztali számítógépre is továbbíthatók. A legfejlettebb rendszerek képesek folyamatos kapcsolatot tartani a szervizekkel és különböző szolgáltatókkal is, ahonnan a különböző beállításokhoz a vetőmagokat és kemikáliákat forgalmazóktól kaphatnak segítséget. A kapcsolat révén a szervizek pedig folyamatosan kontroll alatt tarthatják a gépeket és gépcsoportokat, ajánlásokat és figyelmeztetéseket küldve a gépkezelőknek. Kiegészítő modulokkal a korábbi kiépítettségű ISOBUS rendszerek funkciója is bővíthető. A német Reinhard cég a bővítéshez RTK CLUE modult kínál az RTK GPS nagy pontosságú gépirányítás alkalmazásához. A cég SERVUS (Service-Advisor-App) modulja interneten keresztül tartja a kapcsolatot az ISOBUS-os gépcsoport és a szerviz között. A RATE VIEW-App moduljuk pedig a műtrágya-, vető- és permetezőgépek vezérlését valósítja meg, a szükséges beállításokkal és területi szakaszolásokkal, ill. ISO-XML térképolvasó segítségével és az ISOBUS felhasználásával talaj- és hozamtérkép szerinti differenciált kijuttatás megvalósítását teszi lehetővé. A legújabb generációjú ISOBUS-ok képesek fogadni a fedélzeti és munka kamerák képeit, ill. tartalmazzák az elektromos hajtású munkagépek vezérléséhez szükséges programokat is. A szakértők egybehangzó véleménye, hogy az ISOBUS még nagy kihívások elé néz, ami a gépek működtetését, irányítását és a vezérlését illeti.

Dr. Hajdú József

A cikk szerzője: Dr. Hajdú József

Címlapkép: Getty Images
NEKED AJÁNLJUK
Lezárult a 2020-as kárenyhítési év

Lezárult a 2020-as kárenyhítési év

A kárenyhítési rendszer Magyarország komplex mezőgazdasági kockázatkezelési rendszerében kétségkívül fontos szerepet tölt be. Az idei évben több „reko...

CÍMLAPRÓL AJÁNLJUK
KONFERENCIA
Agrárszektor Konferencia 2024
Decemberben ismét jön az egyik legnagyobb és legmeghatározóbb agrárszakmai esemény!
EZT OLVASTAD MÁR?