Unità di Controllo Elettroniche
La CAN.I/O.100 è l'unità di controllo elettronica TSM Sensors per la gestione dei segnali a bordo di macchine mobili. Acquisisce i dati provenienti da inclinometri, encoder a filo, sensori magnetostrittivi ed encoder rotativi sulla rete CAN Bus, li elabora in tempo reale e pilota le uscite verso gli attuatori della macchina. Può operare come espansione I/O di una centralina esistente o come controllore elettronico autonomo con logica programmabile dall'utente.
Come funziona la CAN.I/O.100
L’unità di controllo lavora in due modalità operative distinte, selezionabili in fase di progetto:
- Modalità espansione I/O: la CAN.I/O.100 rileva lo stato degli ingressi digitali e analogici e trasmette le informazioni a una centralina principale via CAN Bus. Il controllore master decide le azioni sulle uscite. Indicata quando esiste già un sistema di controllo a bordo macchina e serve estenderne le capacità di acquisizione.
- Modalità master autonoma: l’unità esegue direttamente le logiche di controllo implementate dall’utente, pilotando le uscite senza dipendere da altri nodi sulla rete. Indicata per sottosistemi indipendenti o per macchine di media complessità dove non è presente un controllore principale dedicato.
La programmazione avviene in linguaggio C attraverso un IDE open source standard, senza strumenti proprietari. I team OEM mantengono pieno controllo sul codice e possono aggiornare il firmware dopo l’installazione, senza sostituire l’hardware.
CAN.I/O.100 — caratteristiche principali
Un unico modello con le caratteristiche tecniche necessarie alle applicazioni mobile off-highway: bus CAN con supporto CANopen Safety, protezione da inversione di polarità, resistenza agli urti e alle vibrazioni, range di temperatura operativa esteso da -40°C a +85°C.
| Caratteristica | Dettaglio |
|---|---|
| Modalità operative | Espansione I/O su CANopen / Master autonomo programmabile |
| Protocollo | CANopen, CANopen Safety |
| Programmazione | Linguaggio C, IDE open source |
| Aggiornamento firmware | Supportato post-installazione |
| Protezione | Inversione polarità, urti, vibrazioni |
| Temperatura operativa | -40°C / +85°C |
Per caratteristiche elettriche complete, ingressi/uscite e dimensioni meccaniche, la scheda tecnica è scaricabile dalla sezione Download o dalla pagina prodotto CAN.I/O.100.
Applicazioni del controllore elettronico
Veicoli agricoli
Sulle macchine agricole la CAN.I/O.100 centralizza i segnali dei sensori di posizione montati a bordo: gli inclinometri TLP300 per il controllo dell’assetto del braccio, gli encoder a filo per la misura dell’estensione e gli encoder rotativi per il controllo dello sterzo e dell’attrezzatura girevole. Il controllore elettronico elabora questi dati e gestisce gli attuatori idraulici per le funzioni automatizzate (livellamento, controllo quota, protezione antiribaltamento). Il ciclo di vita di una macchina agricola dura decenni: la possibilità di aggiornare il firmware via software tutela l’investimento nel tempo.
Movimentazione e sollevamento
Su gru su autocarro e piattaforme aeree, le centraline di controllo mezzi devono gestire in tempo reale i dati di posizione di bracci, stabilizzatori e cilindri idraulici per il calcolo del diagramma di carico e l’attivazione delle protezioni di sicurezza. La CAN.I/O.100 con CANopen Safety supporta le funzioni di sicurezza funzionale secondo ISO 13849: il dato di posizione critico (inclinazione, estensione braccio) viene trasmesso su un canale safety-critical che attiva stati sicuri in caso di errore. Per queste applicazioni è il protocollo richiesto dalla direttiva macchine.
Edilizia e movimento terra
Sugli escavatori e sulle pale gommate, il controllo elettronico gestisce i segnali provenienti dai sensori magnetostrittivi per la misura della corsa dei cilindri idraulici e dagli inclinometri per il monitoraggio dell’assetto. In modalità master autonoma, la CAN.I/O.100 può eseguire direttamente la logica di controllo del profilo di scavo o del livellamento automatico, scaricando il controllore principale dalla gestione di questi sottosistemi.
Integrazione con la gamma sensori TSM
TSM Sensors progetta internamente sia i sensori sia l’unità di controllo che ne elabora i segnali. Inclinometri, encoder a filo, sensori magnetostrittivi ed encoder rotativi con uscita CANopen comunicano nativamente con la CAN.I/O.100 sulla stessa rete, con compatibilità elettrica e di protocollo garantita senza adattatori. Un unico fornitore per la sensoristica e per la centralina significa tempi di integrazione ridotti, diagnostica unificata e un solo interlocutore tecnico lungo tutto il ciclo di vita della macchina.
Un’unità di controllo elettronico è un dispositivo embedded che acquisisce i segnali provenienti da sensori e attuatori, li elabora in tempo reale secondo logiche predefinite o programmate dall’utente e comanda le uscite verso il resto del sistema. È il nodo intelligente che coordina il funzionamento di macchinari complessi, tipicamente su bus di comunicazione industriale come il CAN Bus. Nelle applicazioni mobile (agricoltura, movimento terra, sollevamento) sostituisce o affianca cablaggi punto-punto, riducendo complessità e aumentando diagnosi e sicurezza.
Le unità di controllo elettroniche TSM Sensors sono progettate per i settori in cui i mezzi operano in condizioni gravose e richiedono elevata affidabilità: veicoli agricoli, macchine per edilizia e movimento terra, attrezzature per movimentazione e sollevamento. In questi contesti la ECU gestisce i segnali provenienti da inclinometri, encoder a filo, sensori magnetostrittivi e altri trasduttori presenti a bordo macchina, coordinando le azioni dei gruppi attuatori.
La CAN.I/O.100 è un modulo programmabile con doppia modalità operativa. Può lavorare come espansione di ingresso/uscita per una centralina principale attraverso interfaccia CAN Bus, oppure operare in autonomia come dispositivo master, eseguendo logiche di controllo definite dall’utente. A questo si aggiungono la diagnostica approfondita (utile per applicazioni safety-critical), la protezione da inversione di polarità, la resistenza a urti e vibrazioni e la temperatura operativa ad ampio range.
CANopen Safety è un’estensione del protocollo CANopen che abilita la trasmissione di dati safety-critical su bus CAN, conforme ai requisiti di sicurezza funzionale. Consente di integrare l’ECU in architetture di controllo dove il fallimento di un sensore o di un attuatore deve attivare in modo deterministico stati sicuri. Per i costruttori di macchine soggette a direttiva macchine è un protocollo fondamentale per ottenere la certificazione di sicurezza funzionale secondo ISO 13849 o IEC 62061.
Sì. L’unità può essere programmata direttamente dall’utente in linguaggio C attraverso un comune IDE open source, senza strumenti proprietari. Questo consente ai team di sviluppo OEM di implementare logiche di controllo personalizzate, algoritmi di sicurezza funzionale e sequenze operative specifiche del mezzo, mantenendo pieno controllo sulla proprietà intellettuale del codice e sulla manutenibilità nel tempo.
Sì. La CAN.I/O.100 supporta l’aggiornamento del firmware, caratteristica essenziale per mezzi con cicli di vita lunghi tipici del settore agricolo e del movimento terra. L’aggiornamento consente di distribuire miglioramenti funzionali, correzioni e nuove logiche senza dover sostituire l’hardware, proteggendo l’investimento nel tempo e semplificando la gestione del parco macchine post-vendita.
Le unità di controllo TSM Sensors per applicazioni mobile sono progettate con elevato grado di protezione per l’installazione a bordo macchina, resistenza meccanica agli urti e alle vibrazioni tipiche dei mezzi off-highway, protezione contro l’inversione di polarità (errore frequente in fase di cablaggio in campo) e range di temperatura operativa esteso per coprire sia climi freddi sia applicazioni con elevato carico termico. Per valori puntuali si rimanda alla scheda tecnica del modello specifico.
Sì, è la combinazione più naturale. TSM Sensors progetta sia la sensoristica (sensori magnetostrittivi per cilindri idraulici, encoder a filo, inclinometri, encoder rotativi) sia l’unità di controllo che ne elabora i segnali. Questo garantisce compatibilità elettrica e di protocollo, riduce i tempi di integrazione in fase di progetto e offre un unico interlocutore tecnico per diagnostica, ricambi e supporto lungo tutto il ciclo di vita della macchina.
In modalità espansione I/O la CAN.I/O.100 rileva lo stato degli ingressi e trasmette le informazioni a una centralina principale, che decide le azioni da intraprendere sulle uscite: utile quando esiste già un controllore master che gestisce la logica di sistema. In modalità master autonoma l’unità esegue direttamente le logiche implementate dall’utente, pilotando le uscite senza dipendere da altri nodi: utile per sottosistemi indipendenti o per semplificare architetture su macchine di media complessità.
Sì. Per ogni unità di controllo TSM Sensors sono disponibili la scheda dati tecnica in formato PDF con caratteristiche elettriche, meccaniche e di comunicazione, e il modello 3D del dispositivo, utile in fase di progettazione meccanica e installazione a bordo macchina. La documentazione è scaricabile direttamente dalla pagina prodotto o dalla sezione Download del sito.