Цифро-аналоговый преобразователь MasterCAN DAC для транспортной и промышленной телематики

Цифро-аналоговый преобразователь (конвертер) MasterCAN DAC – интеллектуальное устройство для преобразования цифровых сообщений протокола J1939 в аналоговые сигналы, и одновременно аналоговых сигналов напряжения, частоты, тока в J1939/71.

Отличительная особенность цифро-аналоговых преобразователей (конвертеров) MasterCAN DAC – поддержка более 10800 параметров (SPN) формата CAN J1939/71. Это позволяет удобно находить нужные параметры в шине CAN при конвертации в аналоговые сигналы, а также дает свободу выбора при определении целевого параметра (SPN), в который требуется конвертировать аналоговый сигнал.

Что делает цифро-аналоговый преобразователь MasterCAN DAC?

Сфера применения цифро-аналоговый преобразователей

В основном цифро-аналоговый преобразователь MasterCAN DAC применяется в транспортной телематике (мониторинг транспорта), удаленном мониторинге работы дизель-генераторных установок, автоматизации ДГУ.

MasterCAN DAC решает как общие задачи мониторинга, так и нишевые:

1. Вывод данных цифрового датчика уровня топлива на вход аналоговой приборной панели ТС, или же преобразование сигнала аналогового уровнемера в цифровые сообщения CAN J1939 и передача на щиток приборов, контроллер или другое терминальное устройство с CAN.
2. Дополнительная защита людей и оборудования. Например, блокировка реле управления насосом топливозаправщика в движении.
3. Удаленная блокировка двигателя ТС (иммобилайзер через ключ зажигания);
4. Удаленный пуск двигателя дизель-генератора;
5. Автоматизация перекачки топлива из емкости для хранения в расходную емкость ДГУ.

Цифро-аналоговые преобразователи в транспортной телематике

Оцифровка сигналов аналоговых датчиков техники – распространенная задача в телематике, особенно спец.техники для нефтегаза, сельхозтехники, ж/д и других сложных машин.

Сложные машины имеют десятки аналоговых датчиков – давления, температуры, уровня, состояния («закрыт-открыт) и других. Также, это характерно для более старой техники, где цифровые интерфейсы применяются в меньшей степени или не используются вовсе.

Данные от аналоговых датчиков нужны в системе телематики для мониторинга выполняемой техникой работы, слежения за состоянием узлов, контроля условий эксплуатации машин.

Без цифро-аналогового преобразователя придется использовать терминал GPS / GLONASS-мониторинга с множеством аналоговых входов. На 2022-ой год таких терминалов остается немного, т.к. большинство производителей перешли на цифровые интерфейсы, и стоимость таких терминалов заметно выше тех, что оснащены только CAN-входом.

Часто бывает и обратная ситуация — необходимость преобразовать цифровые данные шины CAN или дополнительных датчиков в аналоговые сигналы для вывода на щиток приборов или передачи на GPS / GLONASS-терминал мониторинга, не оснащенного (или уже занятого другим оборудование – например, тахографом) CAN-портом.

Цифро-аналоговые преобразователи в промышленном интернете вещей (IIoT) и промавтоматизации

Что касается мониторинга параметров работы стационарных машин и установок – дизельных генераторов (ДГУ), котельного и печного оборудования, мини-АЗС и других – использование преобразователя (конвертера) MasterCAN DAC аналогично применению в транспортной телематике.

Разница появляется, когда речь заходит об автоматизации. MasterCAN DAC позволяет переключать реле управления узлами стационарных установок при помощи выходных аналоговых сигналов, которые генерируются при появлении соответствующего CAN-сообщения на входе.

Например, в расходном баке ДГУ установлен датчик уровня топлива DUT-E CAN который отправляет данные и в телематический шлюз CANUp, и в преобразователь MasterCAN DAC. При снижении уровня топлива до 15% (или другого выбранного установщиком значения), MasterCAN DAC отправляет аналоговый сигнал и замыкает реле управления топливным насосом, подкачивающим топливо из емкости-хранилища в расходный бак генератора. Происходит перекачка топлива, которая завершится при достижении уровня 90% в расходном баке — MasterCAN DAC отправит сигнал на размыкание реле управления насосом.

Главные преимущества MasterCAN DAC

Обзор настроек преобразователей MasterCAN DAC

Составление профиля настройки MasterCAN DAC производится при помощи сервисного адаптера S6 SK и сервисного ПО Service S6 MasterCAN.

В интерфейсе ПО есть возможность выбора протокола CAN, указывается адрес на шине S6 (SA), выбора скорости обмена по CAN, включения/выключения терминального резистора.

Режим Самодиагностика — предназначен для авторизации пользователя, идентификации паспортных данных MasterCAN DAC, учета времени работы, а также активных и сохраненных неисправностей.

В режиме Цифро-аналогового шлюза происходит настройка аналоговых выходов в соответствии с параметрами (SPN) принимаемых из автомобильной шины CAN сообщений (PGN).

Перечень SPN содержит важные эксплуатационные характеристики ТС: уровень и объем топлива в баке, температура (масла, топлива, ОЖ и др.), давление (масла, топлива), расход топлива, обороты двигателя, скорость движения, напряжение бортсети, осевая нагрузка и т.п.

В режиме Сборщика настраиваются параметры (SPN) выходных PGN MasterCAN DAC в соответствии с характеристиками принимаемого входного аналогового сигнала. Например, можно настроить тарировочную таблицу нагрузки на оси в зависимости от давления в пневматическом контуре.

Примеры использования преобразователей MasterCAN DAC

Рассмотрим несколько примеров настройки цифро-аналоговых преобразователей MasterCAN DAC.

1. Передача данных цифрового датчика уровня топлива DUT-E CAN на приборную панель автомобиля

Такая ситуация возникает, когда точность штатного датчика топлива в баке не устраивает владельца автомобиля, и при этом на ТС уже эксплуатируется система контроля топлива с дополнительным датчиком уровня и GPS / GLONASS-терминалом. Также, такая ситуация возникает при стапельной сборке автобусов и другой техники, где DUT-E используется в качестве штатного датчика, но приборная панель не имеет CAN-входа.

1. Устанавливаем DUT-E CAN в бак, составляем тарировочную таблицу – см. РЭ DUT-E CAN.
   Подключаем DUT-E CAN к CAN/S6-интерфейсу MasterCAN DAC15, подключаем питание к DUT-E CAN и MasterCAN DAC
   Подключаем резистивный выход MasterCAN DAC15 к приборной панели ТС. Распиновку преобразователя смотрим в РЭ MasterCAN DAC, распиновку приборной панели – в документации к приборной панели или на тыльной стороне самой панели.
2. Запускаем ПО Service S6 MasterCAN и переходим в пункт меню «Цифро-аналоговый шлюз DAC15», выбираем вкладку «5. Резистивный» области экрана «Настрой физических выходов».
3. В области экрана «Входные данные» требуется выбрать PGN 62982 «Отфильтрованные уровень и объем топлива в баке» – нажимаем на квадратную кнопку обозначенную «…» (три точки), вводим номер PGN или название, находим нужный пакет, жмем «ОК». Из выпадающего списка строки «SPN» выбираем либо 521023 «Уровень топлива/фильтрованное значение» (тогда резистивный сигнал будет соответствовать уровню в миллиметрах), либо 521024 «Объем топлива в баке/фильтрованное значение» (тогда резистивный сигнал будет соответствовать объему в литрах).
4. В области экрана «Тарировочная таблица Выхода 5» вносим в таблицу данные из тарировочной таблицы, составленной для бака (п.0)
5. Нажимаем кнопку «Профиль» (верхняя часть экрана ПО, область «Общая информация»), далее – «Сохранить в Юнит».
6. Настройка завершена, делаем контрольный слив-заправку и проверяем корректность данных на приборной панели.

2. Автоматизация заправки топлива дизель-генератора

Дизельный генератор имеет собственный расходный бак, в котором уже установлена система контроля топлива ДГУ с датчиком уровня DUT-E CAN или планируется установка таковой.

Топливо в расходный бак дизель-генератора поступает из внешней емкости-хранилища (которая также используется и другими ДГУ на одно объекте). MasterCAN DAC и набор реле будут использоваться для управления насосом, перекачивающим топливо из емкости-хранилища в бак конкретного генератора.

1. (если датчик уровня еще не установлен в бак ДГУ) Устанавливаем и подключаем DUT-E CAN, составляем тарировочную таблицу для бака ДГУ. Объединяем DUT-E CAN и MasterCAN DAC15 по Технологии S6 (CAN j1939/S6-интерфейс) – см. РЭ DUT-E CAN и MasterCAN DAC.
2. Реле подключаются в цепь питания мотора топливного насоса. Реле будут включать и отключать топливный насос по управляющему сигналу выходов MasterCAN DAC. Преобразователь MasterCAN DAC будем включать насос через реле при снижении уровня топлива до критической отметки (например, 15% от общего объема бака) и выключать насос при заполнении бака на 90%.
3. В сервисном ПО Service S6 MasterCAN выбираем PGN «Отфильтрованные уровень и объем топлива в баке», далее требуемый SPN. На выбор – объем в литрах или процентах, уровень в миллиметрах. Рекомендуется выбрать объем топлива в процентах, чтобы в будущем можно было копировать профиль настройки MasterCAN DAC для автоматизации других дизель-генераторов.
4. Составляем тарировочную таблицу для первого дискретного выхода. В этой таблице всем точкам объема топлива над 15% будет соответствовать значение выходного сигнала «0», а ниже 15% — значение выходного сигнала «1».
5. Составляем тарировочную таблицу для второго дискретного выхода. В этой таблице всем точкам объема топлива над 90% будет соответствовать значение выходного сигнала «1», а ниже 90% — значение выходного сигнала «0».
6. Настройка завершена. Сохраняем профиль настроек в память MasterCAN DAC, делаем контрольный слив и проверяем корректность работы системы подачи топлива.