Контроллер управления штангой¶

Контроллер управления штангой КУШ Пояснительная записка к ПО — ДСМВ.421451.003
версия: 02.11.2024

1. Введение¶

1.1. Наименование программы¶

Наименование - "Программа управления контроллером управления штангой КУШ".

1.2. Условное обозначение темы разработки¶

Наименование темы разработки - "Система управления штангой".

1.3. Термины и определения¶

1.4. Сокращения¶

2. Назначение и область применения¶

2.1. Назначение программы¶

2.2. Область применения программы¶

3. Технические характеристики¶

3.1. Постановка задачи на разработку программы¶

3.2. Описание алгоритма и функционирование программы¶

3.2.1. Описание алгоритма программы¶

3.2.2. Описание функционирования программы¶

3.2.3. Возможные взаимодействия программы с другими программами¶

Контроллер управления штангой КУШ через шину CAN взаимодействует с программным обеспечением следующих блоков:

• Терминал системы вылива
• ПУ-СП
• Р-ГСТ;

3.3. Входные и выходные сигналы¶

Таблица 1. Разъём Х1 ()
Таблица 2. Разъём Х2 ()
Таблица 3. Разъём Х3 ()
Таблица 4. Разъём Х4 ()

https://redmine.precisionmachines.pro/attachments/698

4. Протокол взаимодействия¶

4.1. Основные параметры сети¶

Изделие имеет протокол, соответствующий основным требованиям стандарта J1939. Изделие может быть установлено в систему сельскохозяйственной или подобной техники.
Контроллер управления штангой обладает двумя независимыми интерфейсами CAN со скоростью передачи данных 500 кБит/с с 19-битным идентификатором.
Контроллер управления штангой в сети CAN имеет адрес устройства 0xEF (239 dec) .
Порядок байт: В протоколе выполняется использование порядка байт Little Endian, что означает, что младший байт данных хранится по адресу, предшествующему старшему байту.
Порядок бит: Биты в протоколе считаются справа налево. То есть, наиболее значимый бит (MSB) номер 8, а наименее значимый бит (LSB) — номер 1.

4.2. Структуры данных¶

Таблица 1. Структура пакета датчиков высоты

Частота передачи	300 мс
PGN	65280 (0xFF00)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1-2	-	Датчик измерения высоты штанги левый, масштаб 1мм на бит, 0-64255мм, смещение 0
3-4	-	Датчик измерения высоты штанги центральный, масштаб 1мм на бит, 0-64255мм, смещение 0
5-6	-	Датчик измерения высоты штанги правый, масштаб 1мм на бит, 0-64255мм, смещение 0

Таблица 2. Структура пакета датчиков угла наклона штанги

Частота передачи	300 мс
PGN	65281 (0xFF01)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1-2	-	Датчик угла наклона штанги, масштаб 0.1° на бит, 0-6425,5°, смещение 0
3-4	-	Датчик угла наклона левого крыла штанги, масштаб 0.1° на бит, 0-6425,5°, смещение 0
5-6	-	Датчик угла наклона правого крыла штанги, масштаб 0.1° на бит, 0-6425,5°, смещение 0
7-8	-	Датчик угла положения штанги по высоте, масштаб 0.1° на бит, 0-6425,5°, смещение 0

Таблица 3. Структура пакета датчиков положения первой секции

Частота передачи	300 мс
PGN	65282 (0xFF02)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1-2	-	Датчик положения первой секции левого крыла, масштаб 0.1° на бит, 0-6425,5°, смещение 0
3-4	-	Датчик положения первой секции правого крыла, масштаб 0.1° на бит, 0-6425,5°, смещение 0

Таблица 4. Структура пакета датчиков положения второй секции

Частота передачи	300 мс
PGN	65283 (0xFF03)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1-2	-	Датчик положения второй секции левого крыла, масштаб 0.1° на бит, 0-6425,5°, смещение 0
3-4	-	Датчик положения второй секции правого крыла, масштаб 0.1° на бит, 0-6425,5°, смещение 0

Таблица 5. Структура пакета датчиков положения третьей секции

Частота передачи	300 мс
PGN	65284 (0xFF04)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1-2	-	Датчик положения третьей секции левого крыла, масштаб 0.1° на бит, 0-6425,5°, смещение 0
3-4	-	Датчик положения третьей секции правого крыла, масштаб 0.1° на бит, 0-6425,5°, смещение 0

Таблица 6. Структура пакета состояния дискретных выходов

Частота передачи	1000 мс
PGN	65296 (0xFF10)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1	1-2	Соленоид подъёма штанги
1	3-4	Соленоид опускания штанги
1	5-6	Соленоид подъёма левого крыла
1	7-8	Соленоид опускания левого крыла
2	1-2	Соленоид блокировки замка маятникового механизма
2	3-4	Соленоид разблокировки замка маятникового механизма
2	5-6	Соленоид блокировки замка транспортного положения
2	7-8	Соленоид разблокировки замка транспортного положения
3	1-2	Соленоид раскладывания первых секций
3	3-4	Соленоид складывания первых секций
3	5-6	Соленоид раскладывания вторых секции
3	7-8	Соленоид складывания вторых секции
4	1-2	Соленоид раскладывания третьих секции
4	3-4	Соленоид складывания третьих секции
4	5-6	Соленоид подъёма правого крыла
4	7-8	Соленоид опускания правого крыла
5	1-2	Соленоид перекоса штанги влево
5	3-4	Соленоид перекоса штанги вправо
5	5-6	Соленоид демпфирования маятникового механизма
5	7-8	Конц. выкл. замка маятникового механизма заблокирован
6	1-2	Конц. выкл. замка маятникового механизма разблокирован
6	3-4	Конц. выкл. замка транспортного положения левого крыла разблокирован
6	5-6	Конц. выкл. замка транспортного положения левого крыла заблокирован
6	7-8	Конц. выкл. замка транспортного положения правого крыла заблокирован
7	7-8	Конц. выкл. замка транспортного положения правого крыла разблокирован

• Значение сообщений для каждого из значений Таблицы 6:
  00b = Канал выключен (0)
  01b = Канал включен (1)
  10b = Ошибка (2)
  11b = Не задан (3)

Таблица 7. Структура пакета текущего режима управления штангой

Частота передачи	100 мс
PGN	65312 (0xFF20)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1	1-4	Текущий режим работы: - нет управления/режим выключен (0) - Ручное управление штангой (1) - Зарезервировано (2) - Автоматическое управление высотой штанги (Режим 1 - подъем/опускание крыльев) (3) - Автоматическое управление высотой штанги (Режим 2 - управление перекосом и высотой) (4) - Автоматическое управление высотой штанги (Режим 3 - полное управление) (5) - Автоматическое раскладывание штанги (6) - Автоматическое складывание штанги (7) - Автоматическая калибровка положений штанги (8) - Автоматическое минимальное предустановленное значение высоты штанги (9) - Автоматическое максимальное предустановленное значение высоты штанги (10) - Нет информации (15)
1	5-6	Готовность к управлению: - Не готов (0) - Готов (1) - Ошибка (2) - Нет информации (3)
2	-	Причина, код ошибки - Нет ошибки (0) - Ошибка данных (1) - Вызов повторного действия (2) - Сработало ограничение на вызов действия (3) - Невозможность вызвать действие (4) - Ошибка соленоидов (5) - КУШ выключен (6) - Значения nan (7) - Нет изменения угла в течении n сек (8) - Ошибка калибровки (9)
3	-	Текущая команда ручного управления - Нет команды (0) - Подъем штанги (1) - Опускание штанги (2) - Управление наклоном штанги влево (3) - Управление наклоном штанги вправо (4) - Подъем левого крыла штанги (5) - Опускание левого крыла штанги (6) - Подъем правого крыла штанги (7) - Опускание правого крыла штанги (8) - Раскладывание первых секций штанги (9) - Складывание первых секций штанги (10) - Раскладывание вторых секций штанги (11) - Складывание вторых секций штанги (12) - Раскладывание третьих секций штанги (13) - Складывание третьих секций штанги (14) - Не задано (255)
4-5	-	Текущая высота штанги - Значение (0-64255) высоты, масштаб 1mm на бит - Ошибка (64256-65534) - Не задано (65535)

Таблица 8. Структура пакета коэффициентов 1

Частота передачи	По запросу
PGN	45312 (0xB100)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1-2	-	Зона нечувствительности - Значение нечуствительности (0-64255) масштаб 1mm на бит - Ошибка (64256-65534) - Не изменять (65535)
3	-	Демпфирование маятникового механизма штанги - Значение демпфирования (0-100) - Ошибка (101-254) - Не изменять (255)

Таблица 9. Структура пакета коэффициентов 2

Частота передачи	По запросу
PGN	45568 (0xB200)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1-2	-	Скорость реакции, масштаб 0.1 % на бит, смещение 0, 0-100%
3-4	-	Коэффициент устойчивости, масштаб 0.1 % на бит, смещение 0, 0-100%

Таблица 10. Структура пакета значений настройки высоты штанги

Частота передачи	По запросу
PGN	45824 (0xB300)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1-2	-	Минимальное предустановленное значение высоты штанги, масштаб 1мм на бит, 0-64255мм, смещение 0
3-4	-	Максимальное предустановленное значение высоты штанги, масштаб 1мм на бит, 0-64255мм, смещение 0
5-6	-	Поддерживаемая высоты штанги в автоматических режимах, масштаб 1мм на бит, 0-64255мм, смещение 0

Таблица 11. Режим ограничений на складывание-раскладывание штанги

Частота передачи	По запросу
PGN	65286 (0xFF06)
Длина сообщения	8
Адрес назначения	FF
Приоритет	6

Байт	Бит	Значение
1	-	Режим ограничений на складывание-раскладывание штанги: 0 - Режим с ограничениями 1 - Режим без ограничений

4.3. Идентификаторы сообщений CAN, принимаемые Контроллером управления штангой¶

Таблица 11. Принимаемые пакеты из CAN

Идентификатор	XID	Частота передачи	Источник	Описание
61184 (0xEF00)	1	По необходимости	Терминал системы вылива Р-ГСТ ПУ-СП	[2.1-4] Управление режимом работы штанги Режим работы: - нет управления/выключить режим (0) - Ручное управление штангой (1) - Зарезервировано (2) - Автоматическое управление высотой штанги (Режим 1 - подъем/опускание крыльев) (3) - Автоматическое управление высотой штанги (Режим 2 - управление перекосом и высотой) (4) - Автоматическое управление высотой штанги (Режим 3 - полное управление) (5) - Автоматическое раскладывание штанги (6) - Автоматическое складывание штанги (7) - Автоматическая калибровка положений штанги (8) - Автоматическое минимальное предустановленное значение высоты штанги (9) - Автоматическое максимальное предустановленное значение высоты штанги (10) - Оставить последний режим (15) [2.5-6] Состояние команды: - нет управления (0) - управление (1) - резерв (2) - не задано (3) [3] Команда ручного управления - Нет команды (0) - Подъем штанги (1) - Опускание штанги (2) - Управление наклоном штанги влево (3) - Управление наклоном штанги вправо (4) - Подъем левого крыла штанги (5) - Опускание левого крыла штанги (6) - Подъем правого крыла штанги (7) - Опускание правого крыла штанги (8) - Раскладывание первых секций штанги (9) - Складывание первых секций штанги (10) - Раскладывание вторых секций штанги (11) - Складывание вторых секций штанги (12) - Раскладывание третьих секций штанги (13) - Складывание третьих секций штанги (14) - Не задано (255)
61184 (0xEF00)	2	По необходимости	Терминал системы вылива	Управление замками [2.1-2] Замок транспортного положения - Разблокировка замков транспортного положения (0) - Блокировка замков транспортного положения (1) - Отключение соленоидов транспортного положения (2) - Не задано (3) [2.3-4] Замок маятниковго механизма штанги - Разблокировка маятникового механизма штанги (0) - Блокировка маятникового механизма штанги (1) - Отключение соленоидов маятникового механизма (2) - Не задано (3)
61184 (0xEF00)	3	По необходимости	Терминал системы вылива, Р-ГСТ	[2.1-2] Управление соленоидом демпфирования маятникового механизма: - Выключить демпфирование маятникового механизма (0) - Включить демпфирование маятникового механизма (1) - Резерв (2) - Не задано (3) Коэффициент демпфирования задается командой от ТСВ
65265 (0xFEF1)	-	По необходимости	КУТ-01	[1.1-1.2] Двускоростной переключатель оси: 0 - Режим поля 1 - Режим дорога [1.3-1.4] Требуемое состояние стояночного тормоза: 0 — требуется снять стояночный тормоз 1 — требуется установить на стояночный тормоз [1.5-1.6] Пауза в работе алгоритмов Круиз-контроля (не применяется) [1.7-1.8] Запрос блокировки отпускания стояночного тормоза: 0 — Запрет отпускания стояночного тормоза не запрошен 1 — Запрошен запрет отпускания стояночного тормоза. Возникает при попытке отключить стояночный тормоз при недопустимых условиях. [2-3] Скорость транспортного средства, рассчитанная по скорости вращения колеса или хвостового вала, км/ч * 256. [4.1-4.2] Активность круиз-контроля. Всегда равен 1 [4.3-4.4] Включатель круиз-контроля. Всегда равен 1 [4.5-4.6] Нажатие педали тормоза: 0 — Педаль тормоза отпущена 1 — Педаль тормоза нажата [4.7-4.8] Сигнал нажатия педали сцепления (не применяется) [5] Не применяется [6] Заданная (требуемая) скорость движения, км/ч [7.1-7.5] Режим работы регулятора отбора мощности (PTO) (не применяется). [7.6-7.8] Круиз-контроль. Текущее состояние или режим: 0 — Отключен 1 — Удержание скорости 2 — Ускорение 3 — Замедление 4 — Возобновление (после притормаживания) [8] Не применяется
45312 (0xB100)	-	По необходимости	Терминал системы вылива	Запись коэффициентов 1: [1-2] Зона нечувствительности - Значение нечуствительности (0-64255) масштаб 1mm на бит - Ошибка (64256-65534) - Не изменять (65535) [3] Демпфирование маятникового механизма штанги - Значение демпфирования (0-100) - Ошибка (101-254) - Не изменять (255)
45568 (0xB200)	-	По необходимости	Терминал системы вылива	Запись коэффициентов 2: [1-2] - Скорость реакции, масштаб 0.1% на бит, смещение 0, 0-100% [3-4] - Коэффициент устойчивости, масштаб 0.1% на бит, смещение 0, 0-100%
45824 (0xB300)	-	По необходимости	Терминал системы вылива	Запись значений настройки высоты штанги: [1-2] Минимальное предустановленное значение высоты штанги, масштаб 1мм на бит, 0-64255мм, смещение 0 [3-4] Максимальное предустановленное значение высоты штанги, масштаб 1мм на бит, 0-64255мм, смещение 0 [5-6] Поддерживаемая высота штанги в автоматических режимах, масштаб 1мм на бит, 0-64255мм, смещение 0
59904 (0xEA00)	-	По запросу	Терминал системы вылива	Запрос коэффициентов 1 PGN 45312
59904 (0xEA00)	-	По запросу	Терминал системы вылива	Запрос коэффициентов 2 PGN 45568
59904 (0xEA00)	-	По запросу	Терминал системы вылива	Запрос значений настройки высоты штанги PGN 45824
59904 (0xEA00)	-	По запросу	Терминал системы вылива	Запрос статуса режима ограничений на складывание-раскладывание штанги PGN 65286
65285 (0xFF05)	-	По запросу	-	[1] Аварийная остановка управления/запрет запуска алгоритмов: 0 - Нет ограничений 1 - Аварийная остановка
65286 (0xFF06)	-	По необходимости		[1] Режим ограничений на складывание-раскладывание штанги: 0 - Режим с ограничениями 1 - Режим без ограничений