NOVEMBRE 2012
FIELDBUS & NETWORKS
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I
tram Serie 6000 sono fra i mezzi pubblici più
moderni che operano nelle città di Torino e
Catania. Questi tram sono dotati a bordo di
sofisticati sistemi di sicurezza, incluso un mo-
nitor di diagnostica intelligente e interattivo
installato nella cabina del conducente. Si tratta
di un componente vitale per il tram, tanto che un
eventuale suo malfunzionamento fa entrare il tram
in uno stato ‘non operativo’ e obbliga a riportare
il mezzo al deposito per la manutenzione. Non
si tratta del resto di un semplice display, come il
nome potrebbe suggerire, bensì di un PC embed-
ded che funge anche da display e lavora come un
HMI per il conducente. Il monitor installato in ori-
gine soffriva di alcune pecche, aveva per esempio
problemi a causa dell’ambiente di utilizzo (umidità
e range di temperatura estesa di lavoro), in quanto
Torino è caratterizzata da estati calde e inverni
molto freddi, mentre a Catania l’estate è partico-
larmente calda. LVD Systems ha quindi proposto
all’azienda di trasporto locale di Torino, GTT, una
soluzione basata sulla serie di monitor EmView
di Janz Tec, fra i più noti fornitori di soluzioni di
elettronica e sistemi industrial PC, in particolare il
Panel PC EmView ARM 8” con Linux embedded.
Il nuovo monitor di diagnostica poteva sostitu-
ire direttamente quello vecchio senza bisogno di
modificare altri sottosistemi a bordo ed evitando
l’introduzione di procedure di qualificazione com-
plesse. Il monitor originario comunicava con il PC
di supervisione tramite una linea RS485 con proto-
collo proprietario, che incapsulava comandi grafici
VT100- simili, estensioni personalizzate e altre in-
formazioni sullo stato del tram. Usava inoltre pul-
santi reali per ricevere i comandi dal conducente.
Perché il nuovo componente potesse sostituire in
toto quello vecchio, si è scelto di utilizzare come
sistema operativo Linux con QT embedded di Nokia; sono state quindi
aggiunte delle patch realtime al kernel Linux per assicurare la confor-
mità alle stringenti esigenze temporali del protocollo: ogni pacchetto in
entrata deve essere riconosciuto dal ricevente dopo 2 µs e non più tardi
di 5 µs; il mancato riconoscimento del pacchetto porta a fermare il tram
per ragioni di sicurezza. Dopo un complesso lavoro di reverse enginee-
ring LVD Systems ha completato il software e consegnato al cliente il
primo prototipo del nuovo monitor. I pulsanti fisici di comando sono stati
sostituiti da pulsanti touchscreen, riducendo così i costi d’integrazione e
manutenzione. Le prime unità sono state vendute all’azienda di trasporto
pubblico della città di Torino, GTT, poi altre a quella di Catania, che le ha
richieste per sostituire i monitor di diagnostica mal funzionanti.
Una soluzione basata su CAN
Si è scelto di adottare la rete CAN per connettere tutti i dispositivi ne-
cessari al sistema di comando e controllo dei tram di Torino. Il software
implementato è proprietario, ma compatibile con la specifica Canopen
(CIA 301). Questo permette l’uso di
dispositivi Canopen standard Cots
(commercial off-the-shelf), così
come di apparati specifici customiz-
zati, realizzati in base alle specifiche esigenze dei tram torinesi. Per
raggiungere questo risultato è stato implementato uno speciale oggetto
SDO (Service Data Object) con un identificativo COB-ID (Communication
Object Identifier) compatibile con la specifica Canopen. Per la comuni-
cazione fra dispositivi viene impiegato un formato frame standard (11-
bit CAN-ID); il supervisore/master di sistema utilizzava già interfacce
CAN (Vmod-Fcan) di Janz per interagire con tutti i nodi. Il protocollo
utilizzato si basa su due servizi di comunicazione: Write PDO (Process
Data Object) e Read PDO. Per tenere sotto controllo tutti i dispositivi
e attivarli il master Canopen NMT, periodicamente, genera un loop di
richiesta.
In base al bit-rate CAN ciò garantisce la rilevazione di eventuali guasti
e soddisfa i requisiti del sistema. Tramite il monitor EmView-8T/A400
l’operatore può visualizzare in ogni momento lo stato degli allarmi di
ciascun dispositivo del sistema.
LVD Systems
Fieldbus & Networks
I MODERNI TRAM CHE GIRANO NELLE CITTÀ DI
TORINO E CATANIA OSPITANO A BORDO I MONITOR
MESSI A PUNTO DA LVD SYSTEMS CONNESSI IN RETE
IL CAN VA SU ROTAIA
di Vincenzo Di Cianni
Schermo di diagnostica del tram
Il monitor EmView di Janz implementato nella
cabina del conducente
