ГОСТ Р ИСО 11783-1-2021 Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 1. Общий стандарт на мобильную передачу данных

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ СЕТЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Часть 1

Общий стандарт на мобильную передачу данных

(ISO 11783-1:2017, IDT)

Издание официальное

Москва Российский институт стандартизации 2021

Предисловие

• 1 ПОДГОТОВЛЕН Российской ассоциацией производителей специализированной техники и оборудования (Ассоциация «Росслецмаш») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

• 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 284 «Тракторы и машины сельскохозяйственные»

• 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 октября 2021 г. № 1204-ст

• 4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 11783-1:2017 «Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 1. Общий стандарт на мобильную передачу данных» (ISO 11783-1:2017 «Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network — Part 1: General standard for mobile data communication», IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 23 «Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства», Подкомитетом SC 19 «Сельскохозяйственная электроника» Международной организации по стандартизации (ISO).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

• 5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

©ISO. 2017

©Оформление. ФГБУ «РСТ». 2021

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

• 1 Область применения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Термины и определения

• 4 Сокращения

• 5 Применение модели OSI к ИСО 11783

• 6 Описание сети и требования

• 6.1 Общие положения

• 6.2 Физический уровень

• 6.3 Уровень передачи данных

• 6.4 Сетевой уровень

• 6.5 Управление сетью

• 6.6 Сегменты сети

• 6.7 Заданные функции ECU

• 6.8 Диагностика

• 6.9 Файловый сервер

• 6.10 Контроль последовательности

• 6.11 Данные процесса

• 6.12 Рабочие наборы

• 6.13 Работа в безопасном режиме

• 6.14 Добавление параметров и сообщений

• 7 Электронная база данных ИСО 11783-1

Приложение А (обязательное) Формы запросов ИСО 11783

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Библиография

Введение

Стандарты серии ИСО 11783 устанавливают систему коммуникаций сельскохозяйственного оборудования, основанную на ИСО 11898-2. Документы SAE J 1939 [1], на части которых основаны стандарты серии ИСО 11783. были разработаны для совместного использования на грузовых автомобилях и автобусах, а также для применения в строительстве и сельском хозяйстве. Были разработаны общие документы, позволяющие использовать после минимальных изменений в сельскохозяйственном и лесохозяйственном оборудовании электронные блоки, соответствующие техническим условиям SAE J 1939 для грузовых автомобилей и автобусов. Общая информация о стандартах серии ИС011783 приведена в настоящем стандарте.

Цель стандартов серии ИСО 11783 состоит в предоставлении открытой взаимосвязанной системы для бортовых электронных систем. Стандарты предназначены для обеспечения связи электронных блоков управления (ECU) со всеми другими блоками в целях создания стандартной системы.

ГОСТ Р ИСО 11783-1—2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ СЕТЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Часть 1

Общий стандарт на мобильную передачу данных

Tractors and machinery for agriculture and forestry. Serial control and communications data network. Part 1. General standard for mobile data communication

Дата введения — 2022—01—01

• 1 Область применения

Стандарты серии ИСО 11783 устанавливают технические требования к последовательным сетям передачи данных, относящимся к управлению и передаче сообщений в сельскохозяйственных и лесных тракторах и в навесных, полунавесных. буксируемых или самодвижущихся орудиях. Цель настоящего стандарта заключается в стандартизации метода и формата передачи данных между датчиками, приводами. элементами управления, блоками для хранения или отображения информации, установленными на тракторе или орудиях либо являющимися их частью. Настоящий стандарт предназначен для обеспечения взаимодействия открытых систем (OSI) для электронных систем, используемых в сельскохозяйственном и лесном оборудовании. В настоящем стандарте приведены общие сведения о стандартах серии ИСО 11783.

Для разработчиков приложений по ИСО 11783 содержимое этой электронной базы данных содержит текущий список назначенных адресов, идентификаторов и определений параметров по ИСО 11783-1, которые были назначены и которые официально зарегистрированы SAE J1939. Эта информация находится в онлайн-базе данных на сайте ISOBUS (http://www.isobus.net/).

Примечание — Секретариат Агентства по техническому обслуживанию (МА) представляет VDMA (Федерация машиностроения Германии) от имени DIN.

• 2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты (для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных — последнее издание (включая все изменения)].

ISO 11783 (all parts). Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network [Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных (все части))

ISO 11898-1. Road vehicles —Controller area network (CAN) — Part 1: Data link layer and physical signaling (Транспорт дорожный. Местная контроллерная сеть (CAN). Часть 1. Канальный уровень и передача сигналов)

ISO 11898-2. Road vehicles — Controller area network (CAN) — Part 2: High-speed medium access unit (Транспорт дорожный. Местная контроллерная сеть (CAN). Часть 2. Устройство доступа к высокоскоростной среде)

Издание официальное

• 3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК поддерживают терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

• • IEC Electropedia, которая доступна по адресу: http://www.electropedia.org/

• - платформа ИСО для просмотра в режиме онлайн, которая доступна по адресу: https://www.iso. org/obp

• 3.1 адрес (address): 8-битное поле, используемое для определения источника или назначения сообщения.

• 3.2 маска аварийного сигнала (alarm mask): Объект, который определяет информацию об аварийном состоянии для отображения на виртуальном терминале.

• 3.3 дополнительные органы управления (auxiliary input unit): Автономная управляющая функция (3.10). обеспечивающая дополнительное управление при обычном использовании, которая также может быть физически расположена в электронном блоке управления (3.19) или на виртуальном терминале (3.67).

• 3.4 дополнительные органы управления нового образца: AUX-N (auxiliary new): Функционал (3.26). относящийся к Типу 2 дополнительного управления по ИСО 11783*6.

• 3.5 дополнительные органы управления старого образца; AUX-0 (auxiliary old): Функционал (3.26). относящийся к Типу 1 дополнительного управления по ИСО 11783-6.

• 3.6 символ (char): Единичный знак размером 1 байт.

Примечание 1 — Обычно используют знаки по ИСО/МЭК 8859 (т.е. 41_1в в ИСО/МЭК 8859-1 отображает «А»).

• 3.7 знак (character): Единичная текстовая графема или обозначение, как в алфавите.

Примечание 1 — Размер может быть различным в зависимости от схемы кодирования. См. символ (3.6) и широкий символ (3.68).

• 3.8 клиент (client): Управляющая функция на шине мобильного орудия, которая использует службы сервера или мастера.

• 3.9 плоскость кодов (code plane): Группа из 65536 возможных кодов характеристик.

Примечание 1 — Unicode/ISO/IEC 10646 объединяет знаки в 17 плоскостей кодов с номерами от Одо 16.

Пример — Плоскость кодов 0 включает знаки от 000000₁₉ до 00FFFF_t6. Плоскость кодов 1 включает знаки от 010000_1в до OIFFFF^ .„ Плоскость кодов 1S включает знаки от 100000₁₆ до 10FFFF₁₆.

• 3.10 управляющая функция: CF (control function): Функция, которая проводит операции для выполнения специального действия вне или внутри устройства.

Примечание 1 — Управляющая функция имеет один уникальный адрес в сети.

• 3.11 словарь данных: DD (data dictionary): Список переменных и идентификаторов данных.

Примечание 1 —Словарь данных огмсан в ИСО 11783-11.

• 3.12 элемент словаря данных: DDE (data dictionary element): Параметр, определенный в словаре данных (3.11).

Примечание 1 — Параметр идентифицируется идентификатором словаря данных (3.13).

Примечание 2 — Данный параметр используется для функций контроля и (или) наблюдения при помощи сообщения данных процесса (РОМ).

• 3.13 идентификатор словаря данных: DDI (data dictionary identifier): 16-бмтный номер, уникально идентифицирующий элемент словаря данных (3.12).

Примечание 1 — Идентификатор словаря данных используется в сообщении данных процесса для идентификации элемента словаря данных, значение которого устанавливается или передается.

Примечание 2 — Идентификаторы словаря данных приведены по адресу http://www.isobus.nel/.

• 3.14 регистратор данных: DLfdata logger): Управляющая функция (3.10). специально назначенная для регистрации данных, которая использует протокол данных процесса (3.50) контроллера задач (3.59).

Примечание 1 — DL может быть частью системы телеметрии или может быть отдельной управляющей функцией, собирающей сообщения данных процессов в дополнение к регистрации данных от любых других групп параметров (3.43). которые транслируются или могут быть запрошены в сети ИСО 11783. DL описан в ИСО 11783-10.

• 3.15 маска данных (data mask): Объект верхнего уровня интерфейса пользователя, который содержит другие объекты для отображения и воздействия оператора на зарезервированном участке виртуального терминала.

• 3.16 страница данных; DP (data page): 1-битное поле в части идентификатора поля арбитража CAN. которое комбинируется с битом расширенной страницы данных (3.21) для выбора одной из четырех страниц определений сообщения.

• 3.17 адрес назначения. DA (destination address): Специальное поле протокольного блока данных (3.51) в идентификаторе сообщения, используемое для отображения адреса назначенного получателя сообщения.

• 3.18 устройство (device); Механическая система, такая как трактор (3.64). прицеп или орудие (3.30), либо независимая система датчиков.

• 3.19 электронный блок управления: ECU (electronic control unit): Электронный блок, состоящий из комбинации основных деталей, узлов и сборок, собранных вместе в физически независимую конструкцию.

Примечание 1 — ECU может содержать одну или более управляющих функций (3.10).

Пример — Контроллер орудия, межсетевой соединительный модуль или терминал оператора.

• 3.20 оборудование (equipment): Устройство (3.18) или машина (3.33). выполняющие определенные виды полевых работ.

Примечание 1 — Оборудованием также может быть трактор (3.64) или орудие (3.30). присоединенное к трактору либо самоходной машине.

• 3.21 расширенная страница данных. EDP (extended data page): 1-битное поле в идентифицирующей части поля арбитража CAN. скомбинированное с битом страницы данных (3.16) для выбора между различными страницами декодирования оставшейся части идентификационного поля.

Примечание 1 — Все сообщения по ИСО 11783 устанавливают бит расширенной страницы данных на 0 при передаче.

• 3.22 расширенный транспортный протокол; ETP (extended transport protocol): Протокол передачи сообщений, используемый для передачи групп параметров (3.43). имеющих от 1786 до 117440512 байт данных.

• 3.23 информационная система управления фермой; FMIS (farm management information system): Офисная компьютерная система, используемая фермером и включающая в себя программное обеспечения для управления фермой, такое как ведение документации, выплат, управление ресурсами для машин, продуктов, работников, полевыми работами, географическую информационную систему, систему выбора решений и управления задачами.

• 3.24 файловый сервер: FS (file server): Управляющая функция (3.10) на шине мобильного орудия. которая предоставляет место для хранения файлов и использует набор команд для управления и доступа к этим файлам.

• 3.25 функция (function): Действие или активность, посредством которых оборудование (3.20) выполняет одно из его назначений.

• 3.26 функционал (functionality): Возможности модулей или единиц системы контроля мобильного орудия (3.36) в сети ИСО 11783, выполняющих специальные функции (3.25) или группы функций и предлагаемых пользователю на рынке продукции.

Пример — Минимальная управляющая функция, универсальный терминал (сервер), базовый контроллер задач (клиент) и файловый сервер.

• 3.27 характеристика функционала (functionality characteristic): Разница между возможностями функционала (3.26) управляющих функций (3.10). образующаяся в результате внесения изменений в ИСО 11783.

Пример — Виртуальный терминал (Версия 2) — Виртуальный терминал (Версия 3) и TECU класса 1 (Версия 1) — TECU класса 1 (Версия 2).

• 3.28 поколение функционала (functionality generation): Отображение возможностей или уровня характеристик функционала (3.27) управляющих функций (3.10).

• 3.29 расширение группы. GE (group extension): Специальное поле протокольного блока данных (3.46). используемое как часть информации, необходимой для определения номера группы параметров (3.44).

• 3.30 орудие (implement): Устройство (3.18) или машина (3.33), которые выполняют отдельные виды работ и которые обычно присоединены к трактору (3.64).

• 3.31 группа промышленности; IG (industry group): Отнесение устройств (3.18) и их функций к видам промышленности.

• 3.32 начальный адрес (initial address): Адрес источника управляющей функции (3.10) в самокон-фигурирующемся электронном блоке управления (3.19), который определен при первичном включении питания ECU и который используется при последующих включениях питания.

• 3.33 машина (machine): Устройство (3.18). которое использует или прилагает механическую энергию. имеющее определенное назначение и выполняющее определенный вид либо виды работы.

• 3.34 сообщение (message): Один или более кадров данных CAN используемых для передачи информации от такого же номера группы параметров (3.44).

Примечание 1 — Пересыпаемая по сеги информация. относящаяся к одному номеру группы параметров. может занимать несколько кадров данных CAN.

• 3.35 минимальная управляющая функция (minimum control function): Функционал (3.26) по ИСО 11783-3, ИСО 11783-5 и ИСО 11783-12.

• 3.36 система контроля мобильного орудия. MICS (mobile implement control system): Устройства (3.18). объединенные в сеть по ИСО 11783.

• 3.37 многопакетное сообщение (multi-packet message): Сообщение, используемое в случае необходимости применения более одного кадра данных CAN для передачи всех данных, относящихся к указанному номеру группы параметров (3.44).

Примечание 1 — Каждый кадр данных CAN имеет тот же идентификатор CAN. но содержит разную информацию в каждом пакете.

• 3.38 ИМЯ (NAME): 8-бигное поле, отображающее каждую управляющую функцию (3.10) электронного блока управления (3.19).

Примечание 1 — ИМЯ используется для обеспечения описания управляющей функции и для цифрового значения, которое может быть использовано для устранения конфликтов адресов.

• 3.39 отрицательное подтверждение (negative acknowledgement): Ответ на сообщение, показывающий. что оно не было понято или что запрошенное действие не может быть выполнено.

• 3.40 узел (node): Физическое соединение электронного блока управления (3.19) с сетью.

• 3.41 ненастраиваемый адрес (non-configurable address): Адрес источника (3.56) управляющей функции (3.10), который не может быть изменен никакими средствами.

• 3.42 пакет (packet): Единичный кадр данных CAN многопакетного сообщения.

Примечание 1 — Пакетом также может быть сообщение, если данные передаются в одном кадре данных CAN.

• 3.43 группа параметров: PG (parameter group): Идентификация данных в однопакетном или многопакетном сообщении.

Примечание 1 — Группа параметров не зависит от поля «адрес источника» (3.56). позволяя любому источнику отправлять любую группу параметров.

Примечание 2 — Группа параметров включает в себя данные, команды, запросы, подтверждения и отрицательные подтверждения (3.39).

Примечание 3— Назначенные группы параметров см. http://www.isobus.net/.

• 3.44 номер группы параметров: PGN (parameter group number): 3-байтное или 24-битное отображение полей страницы данных (3.16). расширенной страницы данных (3.21). формата протокольного блока данных (3.45) и расширения группы (3.29), которые идентифицируют отдельную группу параметров (3.43).

• 3.45 формат PDU; PF (PDU format, protocol data unit format): 8-битное поле в 29-битном идентификаторе CAN. которое определяет формат протокольного блока данных.

Примечание 1 — Форматом PDU также является одно из попей, используемых для определения номера группы параметров (3.44), которым маркируется поле данных в кадре данных CAN.

• 3.46 специальное поле POU; PS (PDU specific field, protocol data unit-specific unit field): 8-битное поле в 29-битном идентификаторе CAN. которое является либо адресом назначения (3.17). либо расширением группы (3.29).

• 3.47 формат PDU1 (PDU1 format): Формат протокольного блока данных (3.45). используемый для сообщений, посылаемых на адрес назначения (3.17).

Примечание 1 — Специальное поле протокольного блока данных содержит адрес назначения (конкретный или глобальный).

• 3.48 формат PDU2 (PDU2 format): Формат протокольного блока данных (3.45). используемый для отправки информации с помощью способа расширения группы (3.29).

Примечание 1 — Специальное поле протокольного блока данных содержит расширение группы.

• 3.49 предпочтительный адрес (preferred address): Адрес источника (3.56) управляющей функции (3.10) е электронном блоке управления, назначенный ИСО 11783 по умолчанию при первом соединении с сетью.

Примечание 1 — Управляющие функции с предпочтительными адресами приведены в базе данных ИСО 11783 по адресу http://www.isobus.net/.

• 3.50 данные процесса (process data): Измеренные данные и (или) команды, задающие значения. передаваемые управляющими функциями (3.10).

• 3.51 протокольный блок данных; PDU (protocol data unit): Специальное попе данных в кадре данных CAN по ИСО 11783, которое описывает передаваемую информацию.

• 3.52 безопасный режим (safe state): Режим работы системы с приемлемым уровнем риска для оператора или посторонних лиц в случае полного либо частичного отказа систем управления.

• 3.53 самонастраивающийся адрес (self-configurable address): Адрес источника (3.56) управляющей функции (3.10), определенный внутренними расчетами при первичном включении питания электронного блока управления (3.19). который управляющая функция затем объявляет в качестве ее адреса в сети.

• 3.54 система контроля последовательности (sequence control system): Система с мастером контроля последовательности и одним или более клиентами, выполняющая функционал контроля последовательности, как описано в ИСО 11783-14.

• 3.55 маска программных клавиш (soft key mask): Объект, содержащий объекты «программные клавиши» для отображения на виртуальном терминале.

• 3.56 адрес источника; SA (source address): 8-битное поле в 29-битном идентификаторе CAN. которое обеспечивает уникальную идентификацию источника сообщения.

Примечание 1 — Поле адреса источника содержит адрес управляющей функции (3.10), которая отправляет сообщение.

• 3.57 суррогатная пара (surrogate pair): 32-битный код для знаков, состоящих из 16-бмтиой старшей пары и 16-битной младшей пары.

Примечание 1 — Кодирование символов UTF-16 в кодовых плоскостях от 1 до 16.

Примечание 2 — Схема кодирования знаков UTF-16 приведена в ИСО/МЭК 10646.

• 3.58 номер определенного параметра: SPN (suspect parameter number): 19-битный номер, используемый для идентификации отдельного элемента, компонента или параметра, связанного с управляющей функцией (3.10).

Примечание 1 — Номера определенных параметров назначаются каждому отдельному параметру внутри группы параметров (3.43) и предметам, относящимся к диагностике, но не являющимся параметрами в группе параметров.

• 3.59 контроллер задач: ТС (task controller): Управляющая функция (3.10) в системе контроля мобильного орудия (3.36). которая отвечает за отправку, получение и регистрацию данных процесса.

• 3.60 контроллер задач — базовый; ТС-BAS (task controller basic): Функционал (3.26). соответствующий ИСО 11783-10 и не требующий географических данных.

• 3.61 контроллер задач — геопозиционирование: ТС-GEO (task controller geo): Функционал (3.26). соответствующий ИСО 11783-10 и требующий географические данные.

• 3.62 контроллер задач — управление секциями; TC-SC (task controller section control): Функционал (3.26). соответствующий описанию управления секциями по ИСО 11763-10.

• 3.63 оконечная схема: ТВС (terminating bias circuit): Схема, необходимая на каждом конце сегмента шины по ИС011783. которая обеспечивает изменение напряжения для сигналов CAN_H и CAN_L и прекращение синфазного сопротивления для соответствующих проводников.

• 3.64 трактор (tractor): Машина (3.33). являющаяся основным источником энергии в объединенной системе.

Примечание 1 — Объединенная система состоит из трактора (3.64) и может включать в себя одно или более орудий (3.30).

Примечание 2 — Самоходное сельскохозяйственное оборудование (3.20) или строительное оборудование включает в себя основной источник энергии.

• 3.65 универсальный терминал: UT (universal terminal): Функционал (3.26), имеющий возможности по ИСО 11783-6. за исключением блока дополнительного управления.

• 3.66 транспортное средство (vehicle): Машина (3.33) для перевозки по земле грузов или людей.

• 3.67 виртуальный терминал; VT (virtual terminal): Электронный блок управления (3.19), состоящий из графического дисплея и средств ввода, обеспечивающий возможность отображения информации и получения данных от оператора для присоединенного орудия (3.30) или рабочего набора (3.70).

• 3.68 широкий символ (WideChar): Единичный знак размером 2 байта (порядок кодировки от наименее значимого к наиболее значимому).

Пример — Последовательность байтов 41_t6. 00_1в отображает «А».

Примечание 1 — Два широких символа могут быть объединены для отображения кодов знаков свыше 16 бит.

• 3.69 широкая строка (WideString): Ноль или более знаков, состоящих из примитивного типа «широкий символ» (3.68). которым всегда предшествует порядок байтов FEFF_ie.

Пример — Последовательность байтов FF_]6. FE_1C, 41₁₆, 00₁₆. 42^ 00_te. 43_1в. 00_1в отображает «АВС». Эта широкая строка имеет длину 8 байтов с количеством символов для отображения, эквивалентным 3.

• 3.70 рабочий набор (working set): Несколько управляющих функций (3.10) в одном или более электронных блоках управления (3.19), выступающие как распределенные процессы, предоставляющие одно приложение.

Примечание 1 — Все управляющие функции, являющиеся частью рабочего набора, независимо от того, являются ли они отдельными электронными блоками управления, идентифицируются как элементы мастером рабочего набора.

• 3.71 мастер рабочего набора (working-set master): Координатор связей рабочего набора (3.70).

Примечание 1 — Адрес источника мастера рабочего набора используется для идентификации рабочего набора и для связи с рабочим набором.

Примечание 2 — Мастер рабочего набора идентифицируется специальной управляющей функцией (3.10) внутри отдельного электронного блока управления (3.19).

• 4 Сокращения

В настоящем разделе приведены только сокращения терминов, не включенных в раздел 3.

• 5 Применение модели OSI к ИСО 11783

Взаимосвязь открытых систем (OSI), определенная в ИСО/МЭК 7498-1, представляет собой модель архитектуры компьютерной связи, имеющую семь уровней, как показано на рисунке 1. Предполагается. что сети передачи данных, такие как сеть ИСО 11783. будут разработаны для выполнения функций каждого из уровней OSI по мере необходимости.

Исходящий Входящий

запрос вывод

Рисунок 1 — Модель OSI. имеющей семь уровней

Уровень 1 — Физический

Данный уровень касается передачи неструктурированного потока битов по физической среде; он имеет дело с механическими, электрическими, функциональными и процедурными характеристиками для доступа к физическим носителям.

Уровень 2 — Данные

Данный уровень обеспечивает надежную передачу информации через физический уровень; он отправляет блоки данных с необходимой синхронизацией, контролем ошибок, контролем последовательности и контролем потока.

Уровень 3 — Сеть

Данный уровень обеспечивает верхним уровням независимость от технологий передачи данных и коммутации, используемых для соединения систем; он отвечает за установление, поддержание и прекращение соединений.

Уровень 4 — Передача

Данный уровень обеспечивает надежную и прозрачную передачу данных между конечными точками. сквозное восстановление после ошибок и управление потоком, а также сегментацию и повторную сборку очень больших сообщений.

Уровень 5 — Соединения

Данный уровень обеспечивает структуру управления для связи между приложениями; он устанавливает. управляет и завершает соединения (сеансы) между взаимодействующими приложениями.

Уровень 6 — Представление

Данный уровень обеспечивает независимость процесса приложения от различий в представлении данных (синтаксис).

Уровень 7 — Приложение

Данный уровень обеспечивает доступ к среде OSI для пользователей, а также предоставляет распределенные информационные службы.

Не требуется, чтобы какой-либо стандарт, основанный на модели OSI. включая ИСО 11783. был явно разделен на семь уровней OSI. если поддерживается основная функциональность. Не все уровни OSI требуются для сети ИСО 11783. потому что эта сеть является специфической системой связи, поддерживающей определенные наборы приложений для конкретной отрасли. Только те слом, которые требуются для предполагаемого использования, определены в ИСО 11783. при этом отдельные части ИСО 11783 описывают каждый из уровней, а другие части обеспечивают функциональную поддержку уровней.

• 6 Описание сети и требования

  • 6.1 Общие положения

В сетях, соответствующих серии стандартов ИСО 11783. многие сообщения транслируются. Такие сети включают в себя сети тракторов (6.6.2) и сети орудий (6.6.3). Следовательно, данные передаются по сети без направления е конкретное место назначения. Эта конфигурация позволяет любой управляющей функции использовать данные без использования дополнительных сообщений запросов. ИСО 11783 также указывает, что конкретный адрес назначения должен быть включен в идентификатор сообщения, когда сообщение направлено конкретной управляющей функции. Таким образом, формат сообщения с конкретным назначением отличается от формата сообщений с глобальным назначением. Проприетарная связь также допускается по ИСО 11783 с использованием форматов сообщений с указанным назначением или с глобальным назначением.

• 6.2 Физический уровень

ИСО 11783-2 определяет подуровень доступа к среде для ECU и физически зависимый подуровень для сетей тракторов и орудий. Интерфейс ECU должен соответствовать подуровню физической передачи сигналов по ИСО 11898-1:2015 и подуровню доступа к физической среде по ИСО 11898-2:2016. Сеть состоит из одного линейного четырехжильного кабеля, подключенного к каждому ECU в узле. Короткий кабельный вывод обеспечивает узел подключения к четырехжильному кабелю для каждого ECU. На каждом конце сегмента сети устанавливается оконечная схема.

ИСО 11783-2 также описывает разъемы, необходимые для подключения орудий к тракторам, дополнительных ECU к существующей сети, установленной на оборудовании, и сервисных инструментов к сети.

ИСО 11783-2 также описывает источники питания, необходимые для работы сети, и их соединения. Типичная сеть управления и передачи данных по ИСО 11783 показана на рисунке 2.

• 6.3 Уровень передачи данных

ECU. соответствующие серии стандартов ИСО 11783. должны использовать классический формат расширенного кадра CAN по ИСО 11898-1:2015. Форматы кадра CAN FD не должны использоваться. ИСО 11783-3 определяет структуру идентификатора CAN для указания форматов сообщений.

f — трактор. 2 - двигатель; 3 — трансмиссия, 4 — тормоза. 5 — контроллер сцепки; в - межсетевой соединительный модуль. 7 — ECU трактора. 6 — источник питания, 9 — сеть трактора; 10 — сеть орудия; И — оконечная схема, 12 — присоединительный разъем шины орудия: 13 — диагностический разъем; 14 — разъем расширения шины: 15 — виртуальный терминал. 16 — шлюз управляющего компьютера, 1? — контроллер задач; 1в — ECU; 19 — контроллер освещения; 20 — монтируемое сзади или прицепное орудие; 21 — сеть по ИСО 11793 или другая сеть; 22 — монтируемое спереди или сбоку орудие: 23 — другая стандартная сеть

Примечание — Цифры меньшего размера обозначают части соединительных модулей и ECU трактора. Рисунок 2 — Типичная структура соединений сети трактор/орудие

Форматы сообщений или протокольные блоки данных используются для идентификации содержимого сообщения. ИСО 11783-3 описывает 8-битное поле формата PDU (PF), 8-битное специальное поле PDU (PS) и 2-битное поле страницы данных, которые используются для идентификации PDU. Чтобы уменьшить количество сообщений. ИСО 11783-3 указывает, что ряд связанных элементов данных или параметров должен быть сгруппирован в PDU.

ИСО 11783 опредепяет дополнительные сообщения для фирменных сообщений производителя. Сообщения, которым требуется более восьми байт данных, отправляются как многопакетные сообщения. ИСО 11783-3 определяет транспортный протокол для передачи многолакетных сообщений длиной до 1785 байт. ИС011783-6 определяет второй транспортный протокол для передачи сообщений размером от 1786 байт до 117 мегабайт.

Определения формата сообщения отдельных приложений, включая скорость передачи сообщения. длину кадра данных, страницу данных. PF. PS или DA и приоритет по умолчанию, приведены в данной части ИСО 11783. определяющей конкретное приложение.

• 6.4 Сетевой уровень

Когда соединены две сети с разными сетевыми архитектурами, интегратор подключенной системы должен использовать межсетевой соединительный модуль, чтобы изолировать каждый сегмент сети от другого. Межсетевые соединительные модули описаны в ИСО 11783-4. Также возможно, что сложным системам может потребоваться более чем 30-узлоеое электрическое ограничение, как указано в ИСО 11783-2. в сети ИСО 11783. В этих случаях производитель систем орудий должен использовать межсетевые соединительные модули для поддержания требуемых пределов электрической нагрузки сети.

• 6.5 Управление сетью

У каждой управляющей функции, связывающейся по сети передачи данных по ИСО 11783. должен быть адрес источника (SA). Если ECU выполняет более чем одну управляющую функцию, адрес источника необходим для каждой управляющей функции.

Для однозначной идентификации каждой управляющей функции ИСО 11783-5 устанавливает 64-битное NAME. ИСО 11783-5 определяет конкретный процесс для определения адресов источников и для разрешения любых конфликтов адресов, которые могут возникнуть. SA либо предустановлены, либо динамически объявляются каждым контроллером при его включении.

NAME должно быть присвоено каждой управляющей функции, которая взаимодействует в сети ИСО 11783. Существуют примеры, такие как виртуальный терминал и шлюз управления в общем ECU. где несколько NAME и адресов сосуществуют в одном ECU. База данных ИСО 11783 по адресу http://www.isobus.net/ содержит следующие коды для полей NAME:

• - отрасли, которые используют спецификации управления сетью ИСО 11783:

• - предустановленные или предпочтительные адреса для неспецифических управляющих функций;

• - присвоенные начальные адреса для сельскохозяйственной и лесохозяйственной техники;

• - NAME, которые будут использоваться управляющими функциями в сети передачи данных ИСО 11783;

• - производители, предоставляющие ECU для работы в сети передачи данных ИСО 11783.

На рисунке 3 показана топология сети с различными управляющими функциями на тракторе и орудии. Также показаны адреса, используемые управляющими функциями.

• 6.6 Сегменты сеги

  • 6.6.1 Общие положения

ИСО 11783 поддерживает два или более сегмента сети. Один сегмент обозначен как сеть трактора. Данный сегмент предназначен для обеспечения управления и передачи данных для силовых агрегатов и ходовой части трактора или основного источника питания в системе. Второй сегмент идентифицируется как сеть орудий, которая обеспечивает управление и обмен данными между орудиями и между орудиями и трактором или основным источником питания в системе. ECU трактора требуется для соединения сети трактора и сетей орудий. На рисунке 3 показаны два сегмента сети, соединенных с помощью ECU трактора (см. 6.7.2).

• 6.6.2 Сеть трактора

Сеть трактора обеспечивает управление и передачу данных между управляющими функциями на силовых агрегатах и ходовой части трактора. Данный сегмент сети контролируется производителем тракторов. Рекомендуется, чтобы физический уровень сети тракторов соответствовал ИСО 11783-2. Сеть тракторов показана относительно сети орудий на тракторе на рисунке 3. На тракторе может быть организована как сеть трактора, так и сеть орудия. Предполагается, что управляющие функции не должны быть подключены к сети трактора, если на это не дано согласие производителя трактора. Сеть трактора может использовать сообщения приложений по ИСО 11783-8 и ИСО 11783-7. а также собственные сообщения по ИСО 11783-3.

| | — устройство. |а Ь|>— — узел; 1 — трактор. 2 — ECU трактора. 3 — виртуальный териииал; 4 — шлюз управляющего

компьютера; 5 — контроллер задач, в — орудие 1:7 — орудие 2; в — сеть трактора; 9 — сеть орудия. ТО — ECU

⁸ адрес управляющей функции;

^ь ECU. содержащий управляющую функцюо.

Примечание 1 — al. а2. аЗ. а4 — самонастраивающиеся адреса.

Примечание 2 — Цифры меньшего размера рядом с каждым соединительным узлом (или в случае ECU трактора — над центром между узлами) обозначают ECU. содержащие управляющие функции, а цифра или цифры напротив обозначают адрес функции.

Рисунок 3 — Типичная топология сети по ИСО 11783

• 6.6.3 Сеть орудия

Сеть орудия должна быть спроектирована для обеспечения связи между орудиями, а также между трактором и орудиями. Данный сегмент сети должен соответствовать применимым требованиям ИСО 11783. Сеть орудия существует на тракторе и орудиях, как показано на рисунке 3. Разъемы физического уровня сети орудий должны соответствовать ИСО 11783-2. Сообщения о применении для сети орудий установлены в ИСО 11783-7. Сообщения силовой передачи (см. ИСО 11783-8) могут использоваться адресами управляющих функций в сети орудий.

• 6.6.4 Рекомендуемая конфигурация

Рекомендуется, чтобы управляющие функции сети трактора использовали предпочтительные адреса, перечисленные в базе данных ИСО 11783 по адресу http://www.isobus.net/. Количество управляющих функций, используемых на подключенных устройствах, должно быть ограничено 110 адресами в диапазоне адресов от 128 до 237 с использованием самонастраивающихся адресов. Существуют практические ограничения, когда несколько орудий могут быть подключены к сети ИСО 11783. Адреса орудий должны быть распределены с использованием процесса в соответствии с ИСО 11783-5. Орудие

должно обеспечивать соединения для расширения сети для дополнительных орудий, которые будут подключены последовательным способом, как показано на рисунке 2. Орудия с несколькими ECU могут использовать сетевое соединение ECU, который изолировал бы дополнительный ECU от сети агрегата.

• 6.7 Заданные функции ECU

  • 6.7.1 Виртуальный терминал

Виртуальный терминал предоставляет интерфейс оператора для орудия или трактора с использованием указанных стандартизированных сообщений сети ИСО 11783. ИСО 11783-6 определяет требования к виртуальному терминалу (VT). VT. показанный на рисунке 2. подключен к сети орудия. ECU трактора или другие ECU. расположенные на тракторе и подключенные к сети орудия, могут использовать VT. используя тот же метод, что и для рабочего комплекта орудия.

• 6.7.2 ECU трактора

Между сетью трактора и орудия должен быть предусмотрен межсетевой соединительный модуль для обеспечения электрической изоляции и изоляции сообщений. Если обе сети включены в систему, производители трактора или основного силового агрегата могут использовать ECU трактора или аналогичный блок для получения запросов на сообщения, перечисленные в ИСО 11783-7, от управляющих функций орудия. Данный ECU интерпретирует запросы от сети орудия и, в свою очередь, связывается с ECU в сети трактора. ECU трактора должен предоставлять соответствующие подтверждения или ответы на запрашивающий или командующий ECU. а также предоставлять основную информацию и действовать в соответствии с командными сообщениями в соответствии с ИСО 11783-9.

• 6.7.3 Контроллеры задач

Контроллеры задач обеспечивают плановое управление функциями орудия через сеть ИС011783. Данные задания, полученные интерфейсом FMIS. сохраняются в контроллере задания. Эти задачи планируются контроллером задач, который отправляет управляющие сообщения соответствующей управляющей функции для выполнения в сети орудия. Контроллер задач также записывает данные, полученные от управляющей функции по мере выполнения задач. Эти данные передаются в FMIS через интерфейс FMIS в сети орудия. Работа контроллера задач и формат сообщений, отправляемых и получаемых от управляющей функции, определены в ИСО 11783-10. Определения элементов данных, используемых в сообщениях контроллера задач, представлены в словаре данных, приведенном в ИСО 11783-11.

• 6.7.4 Интерфейс компьютера управления фермой

Сеть орудий может содержать шлюз к компьютеру управления фермой. Физический интерфейс шлюза для FMIS не определен в ИСО 11783. Сообщения, определенные в ИСО 11783-10, должны использоваться для предоставления данных, полученных из файлов в FMIS, в интерфейс FMIS. См. рисунки 2 и 3.

• 6.8 Диагностика

ИСО 11783-12 устанавливает сообщения, которые будут использоваться для определения источника любых отказов, которые являются причиной неисправности последовательной сети управления и передачи данных ИСО 11783. Эти сообщения также установлены в других ссылочных стандартах о диагностике.

• 6.9 Файловый сервер

ИСО 11783-13 устанавливает управляющую функцию, которая обеспечивает хранение файлов данных, и набор команд, которые управляющие функции в последовательной сети управления и передачи данных ИСО 11783 будет использовать для доступа или записи данных из/в эти файлы.

• 6.10 Контроль последовательности

ИСО 11783-14 устанавливает сообщения для записи множества последовательностей активируемых оператором функций с трактора или любой другой управляющей функции в сети ИСО 11783 и воспроизведения их по команде оператора. Эта система обеспечивает систему управления, такую как система управления разворотом у конца поля.

• 6.11 Данные процесса

Сообщение данных процесса используется для передачи данных одной или нескольким функциям управления от контроллера задач. Сообщение также можно использовать для передачи данных в 12

другую управляющую функцию, подключенную к сети орудия. Структура сообщения данных процесса определена в ИСО 11783-10. Определения данных находятся е словаре данных по адресу http://www. isobus.net/.

• 6.12 Рабочие наборы

Рабочий набор позволяет идентифицировать набор управляющих функций для сети как связанный с конкретным приложением в сети. Определение рабочих наборов, их правила работы и необходимые сообщения для создания рабочего набора описаны в ИСО 11783-6 и ИСО 11783-7.

• 6.13 Работа е безопасном режиме

Управляющие функции, разработанные в соответствии с требованиями серии стандартов ИСО 11783. предоставляют информацию и средства управления в сообщениях, отправляемых на виртуальный терминал, дополнительный контроллер или контроллер задач, как указано в данном стандарте. Производители должны обеспечить, чтобы элементы управления, запрошенные для виртуального терминала, дополнительного контроллера или контроллера задач, были спроектированы и изготовлены в соответствии с применимыми стандартами безопасности. Функции, обеспечиваемые контроллером (ами). должны быть спроектированы таким образом, чтобы желаемый эффект (ы) происходил и не приводил к риску получения травмы.

Дополнительные требования к работе в безопасном режиме описаны в ИСО 11783-9.

• 6.14 Добавление параметров и сообщений

Сообщения орудий для связи между орудиями и трактором определены в ИСО 11783-7. ИСО 11783-8 определяет сообщения для ходовом части трактора.

Наборы сообщений, разработанные для конкретных применений, могут быть добавлены в ИС011783. Запросы на обновление или добавление новых кодов ИСО 11783 направляются в агентство по техническому обслуживанию через форму запроса кода ИСО 11783, опубликованную в базе данных (см. приложение А).

• 7 Электронная база данных ИСО 11783-1

Электронная база данных с группами параметров, адресами и назначенными идентификаторами по ИСО 11783-1 доступна по адресу: www.isobus.net. База данных содержит следующую информацию.

• - ИСО 11783: Назначение групп параметров.

Электронная база данных содержит текущий список групп параметров по ИСО 11783-1. которые были назначены и официально зарегистрированы SAE J1939.

• - ИСО 11783: Группы промышленности.

Электронная база данных содержит текущий список групп промышленности по ИСО 11783-1. которые были назначены и официально зарегистрированы SAE J1939.

• - ИСО 11783: Предпочтительные адреса промышленной группы 0.

Электронная база данных содержит текущий список предпочтительных адресов промышленной группы 0 по ИСО 11783-1. которые были назначены и официально зарегистрированы SAE J1939.

• - ИСО 11783: Начальные адреса промышленной группы 2.

Электронная база данных содержит текущий список начальных адресов промышленной группы 2 по ИСО 11783-1. которые были назначены и официально зарегистрированы SAE J1939.

• - ИСО 11783: NAME.

Электронная база данных содержит текущий список NAME по ИСО 11783-1. которые были назначены и официально зарегистрированы SAE J1939.

• - ИСО 11783: Общепромышленные NAME.

Электронная база данных содержит текущий список общепромышленных NAME по ИСО 11783-1. которые были назначены и официально зарегистрированы SAE J1939.

• • ИСО 11783: Коды изготовителей.

Электронная база данных содержит текущий список кодов изготовителей по ИСО 11783-1. которые были назначены и официально зарегистрированы SAE J1939.

Приложение А (обязательное)

Формы запросов ИСО 11783

Формы запроса для получения новой группы параметров ИСО 11783-1. назначения адресов и идентификаторов или запроса обновлений описаний существующих групп параметров ИСО 11783-1. назначения адресов и идентификаций приведены в электронной базе данных, доступной по адресу; hUD./^vww isobus.neV,

Агентство по техническому обслуживанию (МА), назначенное Советом по техническому управлению ИСО (ISO/TMB). обрабатывает запросы и синхронизирует регистрации кода с комитетом SAE J1939.

Приложение ДА (справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДАЛ

Окончание таблицы ДА. 1

Библиография

• [1] ISO/IEC 7498-1. Information processing systems — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model: The Basic Model

• [2] ISO/IEC 8859-1. Information technology — 8-bit single-byte coded graphic character sets — Part 1: Latin alphabet No. 1

• [3] ISO/IEC 10646. Information technology— Universal Coded Character Set (UCS)

• [4] ИСО 11519-1, Road vehicles — Low-speed serial data communication— Part 1: General and definitions

• [5] ИСО 11992 (ай parts). Road vehicles — Interchange of digital information on electrical connections between lowing and towed vehicles

• [6] ИСО 15765 (all parts). Road vehicles — Diagnostic communication over Controller Area Network (DoCAN)

• [7] IEC 61162-3, Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems — Digital interfaces — Part 3: Serial data instrument network

• [8] SAE 31939. Recommended Practice for Control and Communications Network for On-Highway Equipment

|9] SAE 31939-21, Data Link Layer

• [10] SAE31939-31. Network Layer

• [11] SAE 31939-71, Vehicle Application Layer

• [12] SAE 31939-73. Application Layer — Diagnostics

• [13] SAE 31939-74. Application — Configurable Messaging

• [14] SAE 31939-81. Network Management

• [15] SAE 31939-75. Application Layer— Generator Sets and industrial

• [16] ITU M.493-9. Digital selective-calling system for use in the maritime mobile service

• [17] ITU M.821-1. Optional expansion of the digital selective-calling system for use in the maritime mobile service

• [18] NMEA 0183. Standard for Interfacing Marine Electronic Devices, http://www.nmea.oca/content/nmea standards/ nrnea 0183 v 41O.asp

УДК 631.3:006.354 ОКС 65.060.01

Ключевые слова: тракторы и машины сельскохозяйственные: последовательная сеть управления и передачи данных; мобильная передача данных

Редактор В.Н. Шмельков Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор ЕД. Дульнева Компьютерная верстка ЛА. Круговой

Сдано в набор 27.10-2021. Подписано а печать 11.11.2021. Формат 60*84%. Гарнитура Ариал. Усл. печ. п. 2.79 Уч.-изд. п. 2.24.

Лодтотоалено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении о ФГБУ «РСТ» .

117418 Москва. Нахимовский пр-т. д. 31. к. 2. www.gosbnfo.ru