RFID, GPS

Przykładem wykorzystania technologii RFID (Radio Frequency Identification) w pojazdach specjalnych jest zdalna identyfikacja ich wyposażenia. System taki realizuje się, umieszczając na poszczególnych komponentach znaczniki, w których zapisywany jest unikatowy numer. W ten sposób można znakować na przykład wymienne narzędzia robocze koparek.

W głowicy, w której są one mocowane, znajduje się czytnik, który skanuje znacznik i przesyła dane identyfikacyjne do centralnego systemu. Na tej podstawie narzędzie jest automatycznie rozpoznawane, co pozwala dobrać wartości elektrycznych, pneumatycznych oraz hydraulicznych parametrów do jego możliwości.

Skraca to proces uruchamiania maszyny oraz zapobiega uszkodzeniu narzędzi na skutek przekroczenia dopuszczalnych nastaw dla konkretnego modelu. Informacje ze znaczników RFID są także przydatne w monitorowaniu czasu pracy pojazdu, co ułatwia rozliczenia, jeżeli sprzęt jest wypożyczony lub leasingowany.

Znajomość czasu pracy poszczególnych narzędzi pomaga też w planowaniu przerw serwisowych. System GPS pozwala z kolei śledzić położenie pojazdów specjalnych, co utrudnia ich kradzież lub niewłaściwe wykorzystanie.

Przykładowo można określić obszar, którego nie mogą one opuszczać bez automatycznego powiadomienia centralnego systemu. Dostępne są też czujniki GPS w zestawie z sensorami innych wielkości, na przykład temperatury lub ruchu. Dzięki nim można zdalnie monitorować warunki w otoczeniu pojazdu.

STEROWANIE

W sterowaniu pojazdami specjalnymi stosowane są dwa podejścia. Jedno z nich zakłada, że w systemie jest jeden, główny kontroler, który steruje pracą poszczególnych podsystemów maszyny. W takim wypadku sygnały z czujników do kontrolera oraz ze sterownika do elementów wykonawczych mogą być przesyłane bezpośrednio przez wyjścia analogowe lub cyfrowe kontrolera.

Alternatywą dla systemu scentralizowanego jest sterowanie zdecentralizowane. W takim przypadku wykorzystywane są oddzielne moduły I/O wyposażone w procesor, który pozwala zrealizować algorytm sterowania lokalnie. Częścią takiego systemu również może być główny sterownik, ale zwykle jego rola jest ograniczona.

Może on przykładowo pełnić funkcję tylko węzła komunikacyjnego lub nadzorować pracę maszyny całościowo. Zdecentralizowany system sterowania ma kilka zalet. Przede wszystkim zapewnia sprawniejszą kontrolę na poziomie poszczególnych komponentów, ułatwia także wdrażanie systemów bezpieczeństwa.

Ponadto modułowa architektura ułatwia rozbudowywanie systemu o kolejne urządzenia, na przykład o większej mocy obliczeniowej, nowej funkcjonalności lub kompatybilnych z dotychczas nieobsługiwanymi interfejsami komunikacyjnymi.

Aplikacje Na rysunku przedstawiono z kolei przepływ sygnałów sterujących kombajnem zbożowym, a przede wszystkim jego częścią żniwną (m.in. nagarniaczem, zespołem tnącym, przenośnikami, podajnikami oraz bębnem młócącym). Operator może również kontrolować poziom napełnienia zbiorników na ziarno oraz sterować ich rozładunkiem.

KOMUNIKACJA, INTERFEJS UŻYTKOWNIKA

Realizacja zdecentralizowanego systemu sterowania jest łatwiejsza, jeżeli wymiana danych odbywa się za pośrednictwem magistrali szeregowej CAN. Nie wymaga ona, aby w sieci istniał węzeł nadrzędny, wszystkie węzły mogą przesyłać i odbierać dane jedną magistralą, a komunikacja ma charakter rozgłoszeniowy.

Interakcja między operatorem i systemem sterowania w pojazdach specjalnych zachodzi za pośrednictwem kierownicy i pedałów oraz joysticka lub panelu operatorskiego z ekranem dotykowym. Dwa pierwsze komponenty służą do kierowania pojazdem, natomiast pozostałymi operator steruje narzędziami pojazdu.

Na monitorze jest też wyświetlana informacja zwrotna dla kierowcy. Specyfika niektórych zadań lub pewnych typów pojazdów wymaga jednak, by operator znajdował się w pewnym oddaleniu. Dotyczy to przykładowo prac w strefach zagrożonych wybuchem lub operacji, którymi łatwiej sterować, obserwując postęp prac z dalszej odległości.

Na rynku dostępne są w związku z tym także przenośne terminale, które zastępują stacjonarny, zamontowany w kabinie panel operatorski. Instrukcje sterujące przesyłane bezprzewodowo za ich pośrednictwem są odbierane przez odbiorniki wbudowane w moduły zainstalowane na pokładzie pojazdu.