Gut zu wissen
- Die einfachste Ausprägung des ISO-Bus besteht aus Job-Rechner und Terminal.
- Der Traktor liefert den Strom, kann aber auch als Bus-Teilnehmer eingebunden sein.
- Immer mehr Automatisierungs- funktionen basieren auf dem ISO-Bus, zum Beispiel TIM.
Sichtbar ist meist nur das Terminal, doch ISO-Bus ist mehr. Damit die Bedienung funktioniert, müssen mehrere Komponenten zusammenarbeiten. Die Grundlage bilden der Jobrechner der Maschine und das Terminal (UT) auf dem Schlepper.
Der Jobrechner steuert die Funktionen: Ausbringmenge, Klappung, Teilbreitenschaltung und so weiter. Ist er per ISO-Bus-Stecker mit einem Terminal mit UT-Funktion verbunden, meldet er sich dort an und sagt dem Terminal, wie die Benutzeroberfläche aussehen soll.
Die Funktionsweise des ISO-Bus basiert auf dem CAN-Bus (Controlled Area Network). Jeder angeschlossene Teilnehmer (UT, Jobrechner, etc.) erhält eine Bus-Adresse und kann mit den anderen Teilnehmern kommunizieren. Die Besonderheit beim ISO-Bus ist, das auch größere Datenmengen übertragen werden können.
Für die Stromversorgung von Geräten sind außerdem zwei 12-Volt-Stromkreise mit je zwei Polen verfügbar. Die zwei größeren liefern bis zu 60 Ampere für große Verbraucher wie Zellradantriebe oder Beleuchtung. Der kleinere Stromkreis ist mit 30 Ampere abgesichert und stellt die elektrische Versorgung der Jobrechner sicher.
Jede weitere ISO-Bus-Funktion bedeutet auch neue Bus-Teilnehmer. Mit der Traktor-ECU (T-ECU) wird zum Beispiel der Schlepper Teil des ISO-Bus-Systems, der Task-Controller (TC) dokumentiert und ein Joystick (AUX) bringt weitere Bedienelemente.
ISO-Bus: Was muss der Traktor liefern?
Damit ISO-Bus funktioniert, ist eine feste Verkabelung im Schlepper nicht unbedingt erforderlich. Schon Terminal und Jobrechner können unter sich eine Verbindung aufbauen. Dazu braucht es lediglich Strom, den der Traktor über nachrüstbare, einfache ISO-Bus-Kabelsätze liefern kann. Werden diese fest verlegt, gibt es im Heck eine ISO-Bus-Steckdose und in der Kabine den neunpoligen InCab-Connector. Der Traktor ist dann aber noch kein Bus-Teilnehmer.
Dazu braucht es die Traktor-ECU (T-ECU). Damit stellt auch der Schlepper Daten bereit. Dies kann zum Beispiel die Motordrehzahl, die Fahrgeschwindigkeit oder die Hubwerkposition sein. Andere ISO-Bus-Geräte können diese Informationen nutzen. Der Jobrechner der Pflanzenschutzspritze zum Beispiel für die geschwindigkeitsabhängige Mengensteuerung.
Bei einer kompletten ISO-Bus-Ausrüstung sollte der Schlepper neben der großen Steckdose im Heck auch über den kleineren InCab-Connector verfügen. An diese neunpolige Dose können Sie Terminals und AUX-Bedienelemente direkt an den ISO-Bus anschließen. Die InCab-Dose sollte gut zugänglich auf der rechten Kabinenseite eingebaut sein.
Der klassische ISO-Bus-Teilnehmer ist das Anbaugerät mit seinem Jobrechner (ECU). Es muss aber nicht bei einem Rechner pro Gerät bleiben. Bereits jetzt geht der Trend zu einem modularen System. Je mehr abgegrenzte Funktionen ein Anbaugerät bietet, desto eher sind zwei oder mehr ISO-Bus-Teilnehmer möglich. Ein Gülletanker kann z. B. einen Jobrechner für die Funktionen am Fass und weitere für die Dosierung und eine Inhaltsstoffmessung haben.
Auch das Schalten von Arbeitsscheinwerfern ist über den Bus möglich. Klar, je aufwändiger eine Maschine in der Bedienung ist, desto mehr Aufmerksamkeit fordert sie vom Fahrer. Das richtige Terminal ist deshalb wichtig für eine schnelle und sichere Bedienung. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten.
Separates Terminal für ISO-Bus-Maschine
Wer einen älteren Schlepper besitzt oder das Traktor-Terminal nicht mit der ISO-Bus-Maschine füllen will, muss mit dem ersten ISO-Bus-Gerät auch ein Terminal mit UT-Funktion kaufen. Dabei sind Sie nicht an den Hersteller des Anbaugerätes gebunden. Wenn Ihnen das Terminal eines anderen Anbieters eher zusagt, können Sie auch darauf zurückgreifen.
Achten Sie auf eine AEF-Zertifizierung des Terminals. Dieses finden Sie in der AEF-Datenbank unter aef-isobus-database.org. Damit können Sie außerdem Funktionen und Kompatibilitäten bei zukünftigen Maschinen-Anschaffungen vorhersagen.
Die Norm-Mindestanforderungen an ein ISO-Bus-Terminal sind eher gering. Die Anzeige muss eine Auflösung von 200 mal 200 Pixeln (schwarz-weiß oder Farbe) bieten, und es müssen sechs Druckknöpfe vorhanden sein. Aktuell sind allerdings zehn Tasten und eine höhere Auflösung von 480 mal 480 Pixeln in Farbe Standard. Die Tasten können auch über Schaltflächen auf der Touch-Anzeige realisiert werden. Kombinationen von Schaltfläche im Display mit Touch-Funktion und zusätzlichen festen Tasten sind ebenfalls üblich.
Je komplexer eine Maschine, desto größer sollte das Terminal sein. Müller und Kverneland bieten auch Anzeigen, die zwei UTs am Bus anmelden und damit auf einem Bildschirm zwei ISO-Bus-Geräte gleichzeitig zeigen können.
Schlepperterminal
Schlepperseitig bieten viele Standard-Terminals auch die ISO-Bus-UT-Funktion. Ein Anbaugerät kann sich also anmelden und über das Traktor-Display gesteuert werden. Oft ist ein Teil des Displays noch für Schlepperfunktionen reserviert und der Platz für ISO-Bus-Geräte eingeschränkt. Deshalb gilt: Je größer das Terminal im Schlepper, desto eher lässt es sich komfortabel mit dem ISO-Bus-Gerät nutzen. Die Traktorenhersteller verfolgten hier bisher unterschiedliche Strategien mit teils kleineren Schlepperterminals. Optional kann meistens ein größeres oder ein weiteres Display mit ISO-Bus-Funktion geordert werden.
Mehrere Terminals
Grundsätzlich können sich zwei ISO-Bus-Geräte auf einem Terminal anmelden. Zum Bedienen muss man zwischen den Anzeigen wechseln. Es lassen sich aber auch weitere Terminals an den Bus anschließen. Probleme kann dabei die Zuordnung der Geräte machen. Diese erfolgt über die Funktionsinstanz, die in den Geräten passend hinterlegt sein muss.
Ohne Zuordnung kann es passieren, das sich der Jobrechner der Spritze nach einem Neustart des Gespanns nicht mehr auf dem zusätzlichen UT, sondern auf dem Schlepper-Terminal anmeldet. Teilweise gibt es die Möglichkeit, in den Untermenüs festzulegen, auf welchem Terminal welche Bedienung landen soll. Einige Hersteller setzen auch auf eine virtuelle Taste, die die Bedienoberfläche an das nächste UT schickt. Unserer Meinung nach die bester Lösung.
Tipp: Die UT-Funktion lässt sich bei den meisten Terminals auch ausschalten. Wenn Sie zum Beispiel das Schlepper-Terminal nicht mit einem ISO-Bus-Gerät belegen
wollen, schalten Sie die UT-Funktion aus. Es ist dann nicht mehr als Bus-Teilnehmer aktiv. Seit einiger Zeit sind auch größere Terminals am Markt, die zwei ISO-Bus-Geräte oder Funktionen gleichzeitig darstellen können. Das können zum Beispiel der Bedienungsbildschirm der Spritze und die Anzeige der automatischen Teilbreitenschaltung sein. Diese Geräte melden einfach zwei UTs am Bus an, die dann jeweils mit Geräten belegt werden können. Die Übersicht steigt, weitere Kabel sind nicht nötig.
Bedienung integrieren
ISO-Bus bietet die Möglichkeit, zusätzliche Bedienelemente zu integrieren. Das kann der Joystick im Traktor mit speziellen ISO-Bus-Funktionstasten sein oder eine für das Anbaugerät spezialisierte Box. AUX-old und AUX-new heißen die beiden Standards, mit denen die Integration der Bedienung funktioniert. Sie unterscheiden sich in ihrer Zuordnungsphilosophie und sind nicht miteinander kompatibel.
Der AUX-new-Standard verhindert gefährliche Zuordnungen oder Doppelbelegungen von zwei Funktionen auf eine Taste. Solche Konfigurationen führen zu einer Fehlermeldung, die Bedienung funktioniert nicht. Zukünftige Entwicklungen werden deshalb auf den AUX-new-Standard setzen.
Drei Teilnehmer
Egal ob alt oder neu, beim AUX-Standard gibt es immer drei Teilnehmer: Das Terminal, das Anbaugerät und die zusätzliche Bedieneinheit (Joystick, Schaltbox, Schlepperarmlehne etc.). Alle müssen den gleichen AUX-Standard unterstützen. Die Zuordnung der Funktionen erledigt der Fahrer über das Terminal. Der Jobrechner merkt sich die Belegung, so dass sie bei einem erneuten Verbinden der Geräte wieder zur Verfügung steht. Für bestimmte, gängige Kombinationen wäre es auch möglich, im Jobrechner der Anbaugeräte werkseitig sinnvolle Belegungen für die Bedienung zu hinterlegen. Wird diese Kombination erkannt, ist die Belegung automatisch vorhanden.
AUX erlaubt auch den feinfühligen Betrieb von Proportionalventilen, zum Beispiel über einen Joystick. Außerdem kann der Traktor die AUX-Funktion auf drei verschiedene Weisen unterstützen:
- Ist die AUX-Funktion im Schlepper-Terminal integriert, lässt sich über den InCab-Stecker ein zusätzlicher Joystick an den Bus anschließen.
- In der Armlehne oder im Joystick sind Funktionstasten integriert, die AUX unterstützen und sich belegen lassen. Ein AUX-fähiges Terminal muss angeschlossen werden.
- Sowohl AUX-Terminal als auch -Tasten sind fest integriert.
Der nächste Schritt ist die Integration der ISO-Bus-Funktionen in ein Vorgewende-Management. Die Überlegungen zur Normung der Vorgewendefunktion bei der AEF sind angelaufen.
Task Controller
Task Controller klingt abgehoben. Im Grunde bedeutet es aber nur, dass das Terminal bestimmte Schritte des Anbaugerätes protokolliert oder aktiv eingreift. Es gibt drei Stufen:
- TC-BAS: Die Basisversion des Task Controllers schreibt Summenwerte der Maschine zur Dokumentation mit.
- TC-SC: In dieser Ausbaustufe übernimmt der Task Controller die automatische Teilbreitenschaltung.
- TC-GEO: Diese Version bietet zusätzlich die Möglichkeit, ortsbezogene Daten zu erfassen oder Applikationskarten abzuarbeiten.
Vorraussetzung für TC-SC und TC-GEO ist ist ein DGPS-Signal. Dazu kann das Terminal mit einer eigenen Antenne ausgerüstet werden. Auch das Anzapfen des Signals des Lenksystems ist möglich. Die wenigsten Schlepper stellen dieses bisher direkt über den ISO-Bus zur Verfügung. Meistens ist ein zusätzliches Kabel nötig.
Vom Anbaugerät kommen die Informationen über Arbeitsbreite und Teilbreiten. Die Anzahl an Teilbreiten, die ein Terminal schalten kann, ist unterschiedlich. Zwei sind das Minimum, und 256 sind zur Zeit das Maximum, das terminalseitig realisiert werden kann. Hier gibt es aber Unterschiede zwischen den Terminals. Gibt es einen Konflikt, weil beispielsweise eine 24-reihige Rübendrille mit einem Terminal verbunden ist, das nur 16 Teilbreiten schalten kann, sieht die Norm eine Bündelung vor. Die 24 Reihen werden zu 12 Doppelreihen.
Der Task Controller verwaltet auch die Offset-Daten für Antennenposition, Maschinenmaße und Schaltpunkte. Diese werden vom Gerät bereitgestellt und vom Terminal in die Berechnung des Schaltpunktes mit einbezogen. Wird das Terminal mit mehreren Traktoren verwendet, müssen die Antennenpositionsdaten bei dem Umzug von einer Kabine in die andere angepasst werden.
TC GEO dosiert
Diese Task Controller-Lösung ist in der Lage, teilflächenspezifisch zu dokumentieren und Applikationskarten abzuarbeiten. Die Karten basieren auf dem Iso-XML-Format. Sie können mit Ackerschlagkarteien erstellt und auf das Terminal geladen werden. Dienstleister bieten das Erstellen von Applikationskarten aus Bodenbeprobungen oder Ertragskarten an.
Zunächst beschränkt sich die Dosierung mit TC-GEO auf eine Anwendung. Das Abarbeiten von zwei verschiedenen Karten, zum Beispiel für Dünger und Saatgut, soll auch im Standard kommen, aktuell gibt es dafür herstellerspezifische Lösungen. Eine Zertifizierung von Farm-Management-Systemen für die Erstellung der Karten ist gepant.
Etwas anders ist der Weg, wenn ein Online-Pflanzensensor zum Beispiel zur Ermittlung der Stickstoffversorgung verwendet werden soll. Hier sind nicht alle Lösungen ISO-Bus-fähig, sie können aber mit ISO-Bus-Streuern kommunizieren. Die Sensoren arbeiten mit eigenen Rechnern und Terminals und geben das Signal zur Dosierung per serieller Schnittstelle über das Terminal an das ISO-Bus-Gerät. Auch bei der Sensortechnik zeichnet sich jedoch ein Trend in Richtung ISO-Bus ab.
TIM übernimmt
Eine recht neue Funktionalität ist TIM. Zur Agritechnica 2019 stellten erste Hersteller sowohl die Ausrüstung von Traktoren mit TIM als auch erste Anbaugeräte vor. Damit kann zum Beispiel ein Claas-Ladewagen die Geschwindigkeit eines Fendt-Traktors beeinflussen. Die Grenzwerte des Regelbereichs gibt der Fahrer vor. Sensordaten an der Maschine erfassen die Auslastung. Die Impusle für die Steuerung kommen über den ISO-Bus. Kombinationen aus Traktor und Anbaugerät können wie Erntemaschinen auslastungsabhängig gefahren werden.
Die Sensorik ist in diesem Fall Sache des Maschinenherstellers. Der Jobrechner macht daraus für den ISO-Bus verwertbare Daten und meldet die Funktion im Bus an. So sind unterschiedlichste Anwendungen möglich, zum Beispiel auch Abläufe wie das Anhalten und Auswerfen des Ballen bei einer Rundballenpresse.
Abkürzungen im ISO-Bus-Bereich
ISO-Bus-Belegung und Diagnose
In der Grafik und in der Tabelle sehen Sie die Belegung des ISO-Bus-Steckers. Die Belegung der Dose ist gespiegelt. Achtung: Acht Adern sind angeschlossen. Der Pin 5 ist mit einer Brücke zu Pin 7 belegt.
Am Bus lassen sich mit einem Multimeter bereits einfache Diagnosen stellen. In den meisten Fehlerfällen kommt kein Strom an. Messen Sie zur Kontrolle bei eingeschalteter Zündung die Spannung zwischen Pin 1 und 3 sowie zwischen 4 und 2. In beiden Fällen sollten 12 Volt anliegen. Ob die Terminierung arbeitet, zeigt eine Messung zwischen Pin 6 und 7. Auch hier sollten 12 Volt anliegen.
Die Datenleitungen sollten beim Messen folgende Spannungen aufweisen: Pin 8 (CAN_H) gegen Pin 7 rund 3,8 Volt und Pin 9 (CAN_L) gegen Pin 7 rund 1,2 Volt. Die Spannung zwischen Pin 8 und 9 sollte bei etwa 2 Volt liegen.
Nach dem Abschalten der Zündung kann es übrigens noch einige Zeit dauern, bis kein Strom mehr an der ISO-Bus-Steckdose ankommt. Der Geräte-Jobrechner kann über den ISO-Bus weiter Strom anfordern, um herunterzufahren. Der Schlepper lässt dies eine Zeit lang zu, bleibt die Anforderung aber zu lange erhalten, schaltet er ab. So wird das unkontrollierte Entladen der Batterie verhindert.
Wissen, was läuft
Um darzustellen, welche Funktionen in welcher Kombination realisiert werden können, gibt es die ISO-Bus-Datenbank der AEF (
aef-isobus-database.org). Die Datenbank gibt es mittlerweile auch als App fürs Smartphone.
Der Zugang ist für Landwirte kostenlos. Mit Hilfe der Datenbank kann man sich seine Maschinenkombination individuell zusammenstellen. Es wird jeweils angezeigt, für welche Funktionen die ausgewählten Geräte zertifiziert sind, und welcher gemeinsamer Funktionsumfang sich daraus ergibt.
Geräte schaffen es nur in die Datenbank, wenn sie die ISO-Bus-Zertifizierung durch ein ISO-Bus-Testzentrum erhalten haben. Da nicht alle Hersteller für alle Funktionen diese Zertifizierung angeschoben haben, kann der tatsächliche Umfang abweichen. So kann es sein, dass in der Datenbank nur die UT-Funktion als Schnittmenge angezeigt wird. In der Praxis ist aber zum Beispiel auch das Belegen von AUX-Funktionen möglich. Diese Abweichung ist für den Anwender nicht ideal und kann nur durch eine konsequente Zertifizierung gelöst werden.
Fazit
Die ISO-Bus-Funktionen sind sehr vielfältig. Sie decken eine große Bandbreite ab, angefangen von einfachen Bedienaufgaben hin zu komplexen Anwendungen wie Teilbreitenschaltung und teilflächenspezifischer Ausbringung.
Nicht jede Funktion lässt sich in jeder Kombination realisieren. Was geht, zeigt meist nur ein direkter Test. Das wird auch in Zukunft so bleiben. Gerade dann, wenn der ISO-Bus in eine nächste, schnellere Generation geht.
