111 lines
5.6 KiB
TeX
111 lines
5.6 KiB
TeX
\chapter{Introduzione}
|
|
\label{ch:introduzione}
|
|
Negli ultimi anni, il settore delle macchine movimento terra è evoluto verso architetture elettroniche sempre più ampie.
|
|
Similmente ai veicoli stradali, i moderni mezzi d'opera integrano numerose \ac{ecu} e una vasta rete di sensori e attuatori, interconnessi
|
|
tramite il protocollo \ac{can} suddivisi in uno o più bus.
|
|
L'elevata mole di dati generati ha permesso lo sviluppo di sistemi telematici, diagnostici e di fleet management per monitorare lo stato di salute
|
|
del mezzo, ottimizzare i consumi e pianificare la manutenzione \cite{telematics_industrial_vehicle}.\\
|
|
\\
|
|
Tuttavia, l'accesso a questi sistemi viene limitato dai sistemi proprietari dei costruttori: sebbene i dati \ac{can} grezzi siano leggibili tramite strumenti
|
|
di diagnostica, spesso questi non seguono standard come \ac{sae} J1939 e vengono offuscati da \ac{id} proprietari, decodificati dentro ecosistemi chiusi.
|
|
Ad esempio, il sistema \textit{KOMTRAX}\texttrademark di Komatsu consente, tra varie possibilità, il tracciamento remoto, geofencing e l'analisi
|
|
di efficienza del mezzo \cite{komatsu_komtrax_specification}, che pur essendo efficace per monitoraggio e controllo, è una piattaforma che non espone
|
|
i frame \ac{can} né permette l'integrazione con software di terze parti. Operano in maniera simile altri sistemi proprietari, tra i quali \textit{VisionLink}\texttrademark (Caterpillar),
|
|
\textit{JDLink}\texttrademark (John Deere), \textit{LiDAT}\texttrademark (Liebherr), \textit{SiteWatch}\texttrademark (CASE e New Holland).\\
|
|
Per le aziende con flotte multimarca, questa mancanza di accessibilità impedisce lo sviluppo di soluzioni diagnostiche unificate e l'analisi approfondita delle
|
|
condizioni specifiche del mezzo.\\
|
|
\\
|
|
Il presente lavoro di tesi nasce da questa esigenza operativa, in collaborazione con l'azienda edile CAT (s.n.c.). L'impresa ha espresso l'interesse a disporre di
|
|
strumenti diagnostici brand-agnostic per il monitoraggio della propria flotta di mezzi d'opera multimarca impiegati in scavi e movimento terra, in particolare
|
|
per scopi di manutenzione predittiva e monitoraggio delle condizioni del veicolo. \\
|
|
In questo contesto, ha messo a disposizione per le attività di sperimentazione un escavatore Komatsu PC210 NLC-8, consentendo l'acquisizione di dati
|
|
in condizioni operative reali e la validazione delle metodologie di reverse engineering.
|
|
|
|
\section{Contesto}
|
|
\label{sec:contesto}
|
|
|
|
Lorem ipsum
|
|
|
|
|
|
\subsection{Obiettivi}
|
|
\label{sec:obiettivo}
|
|
L'obiettivo di questo elaborato è lo sviluppo di un sistema per l'acquisizione, la decodifica e l'analisi dei dati di un escavatore idraulico provenienti dal suo \ac{can} bus.
|
|
Nello specifico, il lavoro si articola in:
|
|
\begin{itemize}
|
|
\item \textbf{Identificazione:} Individuazione della porta diagnostica contenente un nodo \ac{can};
|
|
\item \textbf{Acquisizione dati:} Sviluppo di un'interfaccia hardware per il logging dei messaggi \ac{can} in tempo reale;
|
|
\item \textbf{Reverse engineering:} Decodifica delle comunicazioni proprietarie Komatsu;
|
|
\item \textbf{Analisi dati:} Traduzione dei dati decodificati in parametri fisici.
|
|
\end{itemize}
|
|
|
|
\section{Komatsu PC210 NLC-8}
|
|
\label{subsec:komatsu_pc210}
|
|
Il veicolo oggetto di studio è l'escavatore Komatsu PC210 NLC-8: si tratta di un escavatore idraulico cingolato
|
|
di media portata, appartenente alla serie "Dash 8". La designazione NLC (Narrow Long Crawler) identifica una configurazione del
|
|
sottocarro caratterizzata da una carreggiata ridotta e una maggiore lunghezza del telaio, ottimizzata per applicazioni che richiedono
|
|
un ingombro trasversale contenuto. \cite{komatsu_pc210_8_2017_brochure}
|
|
|
|
\begin{table}[htbp]
|
|
\centering
|
|
\captionsetup{skip=2pt}
|
|
\caption{Specifiche tecniche secondo \citeauthor{komatsu_pc210_8_2017_brochure}}
|
|
\label{tab:specifiche_nlc8}
|
|
\footnotesize
|
|
\renewcommand{\arraystretch}{0.85}
|
|
\setlength{\tabcolsep}{4pt}
|
|
\begin{tabular}{@{} p{4.5cm} p{9.5cm} @{}}
|
|
\toprule
|
|
\multicolumn{2}{@{}l}{\textbf{Powertrain}} \\
|
|
\midrule
|
|
Motore & Komatsu-Cummins SAA6D107E-1: Diesel common rail, 6 cilindri in linea, turbo aftercooled \\
|
|
Cilindrata & 6,69 L \quad (Alesaggio $\times$ Corsa: 107 $\times$ 124 mm) \\
|
|
Potenza (ISO 14396) & 116 kW (156 bhp) @ 2.000 rpm \\
|
|
Normativa emissioni & EU Stage IIIA \\
|
|
\midrule
|
|
\multicolumn{2}{@{}l}{\textbf{Impianto idraulico e scavo}} \\
|
|
\midrule
|
|
Pompe idrauliche & HydrauMind E-CLSS, 2 pompe a pistoni assiali a cilindrata variabile \\
|
|
Portata e pressioni max & 2 $\times$ 219 L/min \quad (Impl./Trasl.: 380 bar, Rotaz.: 295 bar) \\
|
|
Forza di scavo & 16.500 kg (benna) / 13.800 kg (braccio) \\
|
|
Capacità benna & 1,68 m$^3$ \\
|
|
Modalità operative & 5 (Power, Economy, Breaker, Attachment, Lifting) \\
|
|
\midrule
|
|
\multicolumn{2}{@{}l}{\textbf{Pesi e dimensioni}} \\
|
|
\midrule
|
|
Peso operativo & 23.360 kg \\
|
|
Carreggiata / Passo & 2.040 mm / 4450mm \\
|
|
Grouser cingoli & 700 mm \\
|
|
Profondità di scavo massima & 6.620 mm \\
|
|
\midrule
|
|
\multicolumn{2}{@{}l}{\textbf{\ac{can} bus}} \\
|
|
\midrule
|
|
Architettura & Singolo bus SAE J1939 con ID proprietari \\
|
|
ID bit / baudrate & 11-bit e 29-bit / 250 kbps \\
|
|
\bottomrule
|
|
\end{tabular}
|
|
\end{table}
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\begin{figure}[htbp]
|
|
\centering
|
|
\begin{subfigure}{1\textwidth}
|
|
\centering
|
|
\includegraphics[width=\textwidth]{assets/images/pc210nlc-8/IMG_0002.jpeg}
|
|
\caption{Frontalmente}
|
|
\label{fig:komatsu_front}
|
|
\end{subfigure}
|
|
\hfill
|
|
\begin{subfigure}{1\textwidth}
|
|
\centering
|
|
\includegraphics[width=\textwidth]{assets/images/pc210nlc-8/IMG_0001.jpeg}
|
|
\caption{Dal retro}
|
|
\label{fig:komatsu_rear}
|
|
\end{subfigure}
|
|
\caption{Komatsu PC210 NLC-8, oggetto di questo elaborato di tesi}
|
|
\label{fig:komatsu_overview}
|
|
\end{figure}
|