Isobus-Funktionalität von Task Controllern verifizieren · PDF filetern, am neuen...

tern, am neuen Europäischen Techno-logie- und Innovationszentrum (ETIC)des Traditionsunternehmens JohnDeere, beschäftigen sich die Entwicklerschwerpunktmäßig mit der Landma-schinen-Elektronik und dem PrecisionFarming. Die Mitarbeiter sind unter an-derem dafür verantwortlich, dass jederJohn-Deere-Traktor mit jedem auf demMarkt erhältlichen Isobus-Anbaugerätzusammenarbeitet. Die Komplexität derTechnik lässt sich gut am Beispiel derautomatischen Teilbreitensteuerung(Section Control) verdeutlichen. An-baugeräte mit dieser Funktion sind inmehrere Sektionen unterteilt, die sichunabhängig voneinander ein- und aus-schalten lassen. Da sämtliche Aktivitä-ten protokolliert werden, führen Bewe-gungen des Traktors, bei denen dasAnbaugerät entweder über die Feld-

grenzen hinausragt oder schon bear-beitete Bereiche überstreicht, zu einerautomatischen Deaktivierung der be-treffenden Sektionen.

Mehr und mehr trägt Fahr-zeugelektronik in der Land-wirtschaft dazu bei, Ressour-

cen wie Maschinen, Saatgut, Dünge-mittel, Treibstoff und Zeit hochopti-miert einzusetzen. Der Begriff des ‘Pre-cision Farming’ (Präzisionslandwirt-schaft) bringt dies sehr gut zum Aus-druck. Telematik, Satellitennavigation,automatische Lenk- und Spurführungs-systeme, Teilbreitensteuerung, lücken-lose Dokumentationen der Aktivitätenund vieles mehr gehört dazu. Eine derGrundvoraussetzungen ist, dass sichAnbaugeräte verschiedener Kategorienund Hersteller zügig und problemlos anjeden Traktor ankoppeln lassen undsich auch elektronisch auf Anhieb ‘ver-stehen’. Dafür sorgt der Isobus, dessentechnische Details in der NormenreiheISO 11783 definiert sind. In Kaiserslau-

Bild 2: John Deere IsobusBedienterminal mit derKverneland Düngerstreuer-Bedienoberfläche Bild: John Deere

Mobile Automation: Isobus-Funktionalitäten testen

109SPS-Magazin Ausgabe 4/2012

Höhere Testabdeckung durch Simulation von Anbaugeräten

Isobus-Funktionalität von TaskControllern verifizierenDer Isobus eröffnet der modernen Landmaschinentechnik über Herstellergrenzen hinweg eine beliebigeKombination von Traktoren und Anbaugeräten. Um die geforderte Konformität zum Standard sicherzu-stellen, ist aufseiten der Hersteller jedoch ein erheblicher Testaufwand zu bewältigen. Die Entwickler imHause John Deere haben diese Phase durch automatische Testabläufe mit einer simulierten Anbaugerä-teumgebung jetzt spürbar beschleunigt und rationalisiert.

Mobile Automation: Isobus-Funktionalitäten testen

110 SPS-Magazin Ausgabe 4/2012

Herkömmliche Testmethodenstoßen an Grenzen

Solche und andere Funktionen erfordernseitens der Traktorelektronik eine genaueKenntnis der Funktionsweise des An-baugeräts. Der Task Controller stellt alseine der Anwendungen des Isobus-Be-dienterminals im John Deere GreenStar2630 Display eine Schnittstelle zwischendem Dokumentationssystem und demIsobus-Anbaugerät dar (Bild 2). Er lädtbeim ersten Ankoppeln ein ‘Device Des-cription File’ vom Job-Rechner des An-baugeräts, das alle notwendigen Infor-mationen einschließlich Arbeitsbreite undAnzahl der schaltbaren Sektionen ent-hält. Der Task Controller muss die ge-samte Bandbreite an möglichen Anbau-geräte-Konstellationen beherrschen.Jede Arbeitsmaschine funktioniert jedochanders und nutzt eine andere Kombina-tion von Funktionen des Controllers. FürTestzwecke tauschen die Hersteller daherspezielle Hardware-Boxen untereinanderaus, in denen die elektronische Funktio-nalität ihrer Anbaugeräte abgebildet ist.Sehr selten enthalten die Boxen jedochsämtliche Hard- und Softwarekompo-nenten, die zu einem umfassendenFunktionstest der Gerätelogik notwendigsind. Das Testen ist angesichts der Viel-falt an Feldgeräten und Fremdfirmen,fehlender Standardisierung der Testbo-xen und unterschiedlicher Bedienphilo-sophien eine zeitintensive und mühsameAngelegenheit.

Effizient und flexibel Testendurch Simulationen

Bei der Suche nach einer effizienterenTestmethode wurde John Deere aufCANoe.ISO11783 aufmerksam, ein

auf die Anforderungen von Isobusexakt zugeschnittenes Entwicklungs-,Test- und Simulationswerkzeug ausdem Hause Vector Informatik.CANoe.ISO11783 sorgt bei Entwick-lungen vom Beginn bis zur Testphaseund Wartung für Isobus-Konformitätund erlaubt vielfältige Analysen undVisualisierungen der Kommunikati-onsstrukturen. Funktionen wie das‘Virtual Terminal’, der ‘Interaktive TaskController’ sowie die Multibusfähig-keit mit der Darstellung von Isobus-und J1939-Botschaften in einemTrace-Fenster erleichtern Entwicklerndie Arbeit deutlich (Bild 3). CANoe istin der Lage, nicht nur einzelne Steu-ergeräte, sondern ganze Netzwerkezu simulieren. Im Fall des Task Con-trollers sind Anbaugeräte in den ver-schiedensten Ausprägungen simulier-bar. So können die Test-Ingenieurevon John Deere jetzt unabhängig vonden Anbaugeräte- und Fremdherstel-lern agieren und sind nicht mehr aufdie Hardware-Boxen angewiesen. Dasintegrierte ‘Test Feature Set’ ermög-licht die Definition automatisierterTests und fungiert wahlweise als Test-Master oder fügt sich in bestehendeTestumgebungen ein.

Vollständige Abdeckung desIsobus Standards

Die Flexibilität der Simulationen brin-gen John Deere wesentliche Erleichte-rungen. So lässt sich beim Testen derTeilbreitensteuerung nachprüfen, obder Task Controller auch mit 16 statt8 Sektionen umgehen kann. Ebensosind Anbaugeräte definierbar, derenSektionen nicht streng nebeneinander,sondern versetzt hintereinander ange-

ordnet sind. Da CANoe.ISO11783 denStandard umfassend und vollständigrepräsentiert, erreicht der Landma-schinenspezialist in kürzerer Zeit einehöhere Testabdeckung. Das gilt insbe-sondere für Anwendungssituationen,die von den Hardware-Boxen nichtoder teilweise nicht unterstützt wer-den. Zum Beispiel versetzt die von JDselbst erstellte CANoe-Konfigurationeines Isobus Multiple Product Imple-ment Simulators den Anwender in dieLage, künftige noch nicht als Testboxverfügbare Multiple-Product-Anbau-geräte zu testen. So zum Beispiel Ma-schinen, die in einem Arbeitsgangsäen und Dünger ausbringen.

Simulation statt Hardware

Im Kaiserslauterner Technologie- undInnovationszentrum nutzt John Deeredas Werkzeug CANoe.ISO11783 au-ßerdem für die Simulation der eigenenSteuergeräte. So können die Testernicht nur sehr schnell zwischen ver-schiedenen Task Controller Versionenumschalten, sondern Simulationskonfi-gurationen auch per Netzwerk oder E-Mail zwischen verschiedenen Firmen-standorten einschließlich der Kollegenin den USA austauschen. Das Potenzialder Simulationen ist mit der bloßen In-house-Anwendung längst noch nichterschöpft. Wünschenswert aus Sichtvon John Deere wäre es, wenn die Her-steller statt der unflexiblen, teuren undschwer zu reproduzierenden Hardware-Boxen die CANoe-Simulationen aus-tauschen würden. Befürchtungen,damit sein Know-how preiszugebensind unbegründet, da es für die Simu-lationen völlig ausreichend ist das Kom-pilat ohne den Source weiterzugebenund somit das Insider-Know-how ge-wahrt bleibt. ■

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Autor: Dipl.-Ing. (FH) Ale-xander Ostermüller ist Test-ingenieur im EuropäischenTechnologie- und Innovati-onszentrum (ETIC) von JohnDeere in Kaiserslautern.

Autor: Dipl.-Ing. (FH) PeterFellmeth ist Gruppenleiterund Produktmanager beider Vector InformatikGmbH.

Bild 3: Simulation vonTraktor und Düngerstreuerin CANoe.ISO11783(Bild: John Deere)