ISO 11783-5:2001
(Main)Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network — Part 5: Network management
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network — Part 5: Network management
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication de données en série — Partie 5: Gestion du réseau
La présente partie de l'ISO 11783 spécifie un réseau de commande et de communication de données en série pour les tracteurs forestiers ou agricoles et les équipements portés, semi-portés, remorqués ou autotractés. Elle vise à normaliser la méthode et le format du transfert de données entre capteurs, actionneurs, dispositifs de commande, unités de stockage et d'affichage de données, que ces éléments soient montés sur le tracteur ou l'équipement, ou qu'ils en soient un composant. La présente partie de l'ISO 11783 décrit la gestion des adresses sources (AS) pour les unités de commande électroniques (UCE), l'association des adresses à l'identification fonctionnelle d'un dispositif, et à la détection et la signalisation des erreurs liées au réseau. Elle spécifie également des processus d'initialisation, de réaction aux pannes d'électricité de courte durée, et des exigences minimales relatives aux UCE connectées au réseau.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11783-5
First edition
2001-05-01
Tractors and machinery for agriculture and
forestry — Serial control and
communications data network —
Part 5:
Network management
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et
de communication de données en série —
Partie 5: Gestion du réseau
Reference number
ISO 11783-5:2001(E)
©
ISO 2001
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ISO 11783-5:2001(E)
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ISO 11783-5:2001(E)
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 General description .2
4.1 Address configuration .2
4.2 Types of ECU.2
4.3 NAME and address .3
5 Specifications.3
5.1 NAME .3
5.2 Address.6
6 Network-management requirements and recommendations.6
6.1 General.6
6.2 Address-management messages and procedures .6
6.3 Network-error management.10
6.4 Initialization .10
6.5 Network functionality .16
Annex A (informative) Examples of NAME construction .18
Bibliography.20
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ISO 11783-5:2001(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 11783-5 was prepared by Technical Committee ISO/TC 23, Tractors and machinery for
agriculture and forestry, Subcommittee SC 19, Agricultural electronics.
ISO 11783 consists of the following parts, under the general title Tractors and machinery for agriculture and
forestry — Serial control and communications data network:
— Part 1: General standard for mobile data communication
— Part 2: Physical layer
— Part 3: Data link layer
— Part 4: Network layer
— Part 5: Network management
— Part 6: Virtual terminal
— Part 7: Implement messages application layer
— Part 8: Power train messages
— Part 9: Tractor ECU
— Part 10: Task controller and management information system data interchange
— Part 11: Data dictionary
Annex A of this part of ISO 11783 is for information only.
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ISO 11783-5:2001(E)
Introduction
[1]
Parts 1 to 11 of ISO 11783 specify a communications system for agricultural equipment based on the CAN 2.0 B
protocol. SAE J 1939 documents, on which parts of ISO 11783 are based, were developed jointly for use in truck
and bus applications and for construction and agricultural applications. Joint documents were completed to allow
electronic units that meet the truck and bus SAE J 1939 specifications to be used by agricultural and forestry
[2]
equipment with minimal changes. This part of ISO 11783 is harmonized with SAE J 1939/81 . General
information on ISO 11783 is to be found in ISO 11783-1.
The purpose of ISO 11783 is to provide an open, interconnected system for on-board electronic systems. It is
intended to enable electronic control units (ECUs) to communicate with each other, providing a standardized
system.
The International Organization for Standardization (ISO) draws attention to the fact that it is claimed that
compliance with this part of ISO 11783 may involve the use of a patent concerning the controller area network
(CAN) protocol referred to throughout the document.
ISO takes no position concerning the evidence, validity and scope of this patent.
The holder of this patent right has assured ISO that he is willing to negotiate licences under reasonable and non-
discriminatory terms and conditions with applicants throughout the world. In this respect, the statement of the
holder of this patent right is registered with ISO. Information may be obtained from:
Robert Bosch GmbH
Wernerstrasse 51
Postfach 30 02 20
D-70442 Stuttgart-Feuerbach
Germany
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 11783 may be the subject of
patent rights other than those identified above. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such
patent rights.
© ISO 2001 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 11783-5:2001(E)
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial
control and communications data network —
Part 5:
Network management
1 Scope
This part of ISO 11783 specifies a serial data network for control and communications on forestry or agricultural
tractors and mounted, semi-mounted, towed or self-propelled implements. Its purpose is to standardize the method
and format of transfer of data between sensor, actuators, control elements, and information-storage and -display
units, whether mounted on, or part of, the tractor or implement. This part of ISO 11783 describes the management
of source addresses (SAs) for electronic control units (ECUs), the association of addresses with the functional
identification of a device and the detection and reporting of network-related errors. It also specifies procedures for
initialization and response to brief power outages, and minimum requirements, for network-connected ECUs.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 11783. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 11783 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 3339-0:1986, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Classification and terminology — Part 0:
Classification system and classification
1)
ISO 11783-1:— , Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data
network — Part 1: General standard for mobile data communication
1)
ISO 11783-2:— , Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data
network — Part 2: Physical layer
ISO 11783-3:1998, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data
network — Part 3: Data link layer
ISO 11783-4, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data
network — Part 4: Network layer
1) To be published.
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ISO 11783-5:2001(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 11783, the terms and definitions given in ISO 11783-1 and the following apply.
3.1
non-configurable-address ECU
ECU having an SA set by its manufacturer in accordance with the preferred addresses of this part of ISO 11783
and not able to be changed (for example, a service tool)
3.2
service-configurable-address ECU
ECU having an SA that can be changed in operational service mode, normally using a service tool and any of a
number of proprietary techniques, or using the commanded-address message
3.3
command-configurable-address ECU
ECU having an SA that can be changed using the commanded-address message during normal operation
3.4
self-configurable-address ECU
ECU having an SA that, based on internal calculations, determines and then claims its own source address or, if
unsuccessful in that claim, can recalculate and claim another address
4 General description
4.1 Address configuration
Address configuration is the obtainment by an ECU of a source address that identifies it on an ISO 11783 network.
The ECU can be a non-configurable-address, service-configurable-address, command-configurable-address or
self-configurable-address ECU, with the address configuration describing the manner in which the ECU obtains its
SA. Address configuration is distinct from address claiming, the process whereby the ECU broadcasts its intent to
use a particular address (4.3.3).
NOTE It is not the aim of this part of ISO 11783 to require that an ECU possess a particular address-configuration
capability. Support for self-configurable addressing in this part of ISO 11783 does not imply that a given ECU should support
self-configurable addressing. ISO 11783 ECUs are not required to possess a self-configurable addressing capability.
4.2 Types of ECU
4.2.1 Standard ECU
The standard ECU is one whose primary function neither involves network communication, programming nor
diagnosis, and whose role is other than that of a tool or network interconnection unit. The standard ECU is used in
engines, transmissions, virtual terminals, application-rate-control and traction-control systems. Data loggers and
recorders fall into the same category; however, where these assume diagnostic tool functions, they will need to
conform to the requirements pertaining to diagnostic tools (4.2.2). The standard ECU lacks the ability to modify the
source address of another ECU, except as a result of address claiming. Standard ECUs may or may not be
capable of self-configurable addressing.
4.2.2 Diagnostic/development tool
Diagnostic and development tool ECUs are those connected to an ISO 11783 subnetwork for the purpose of
analysing, debugging, developing or monitoring any ECU on the subnetwork or the operation of the subnetwork
itself. Although these tools are not expected to be permanently attached to a subnetwork, such a tool may well be a
permanent part of a particular machine or implement. In either case, the capabilities of these tools are more
extensive than those of standard ECUs because they are primarily designed to interact with other ECUs on the
network and have no other external functionality (a diagnostic tool, for example, is not expected to provide torque,
plant beans or brake an implement).
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ISO 11783-5:2001(E)
Such a tool can be proprietary, to be used on a particular manufacturer’s ECU, or general-purpose, for application
on ECUs made by several manufacturers. It can also be designed primarily for work on the network itself, providing
network integration services for the system integrator or original equipment manufacturer (OEM).
4.2.3 Network interconnection unit
Network interconnection units are ECUs such as repeaters, bridges and gateways that enable communication
between different networks or subnetworks, forwarding messages from one subnetwork to another (see also
ISO 11783-4). Subnetworks linked by network interconnection units can have the same protocol, as in the case of
two ISO 11783-specified subnetworks in the same machine, or different ones, as in the case of ISO 11783 and
SAE J 1708 or J 1587 subnetworks. They can also communicate with other, off-machine subnetworks, such as
satellite links, token rings or cellular modems.
NOTE Network interconnection units serving as gateways translate from ISO 11783 subnetworks to various other networks.
This part of ISO 11783 deals only with the ISO 11783 portions of those ECUs.
4.3 NAME and address
2)
4.3.1 In the context of ISO 11783, a NAME is a 64-bit entity composed of fields (5.1.2) assigned by ISO. An
ECU’s NAME describes its function and place in the network, and any function on a network can be designated by
a NAME. Every ECU transmitting messages on an ISO 11783 network shall have a NAME, in order to have a
functional description and numerical value that can be used in address arbitration (see annex A for examples of
NAMEs). NAMEs are normally established during initial network configuration, or when an ECU is added to the
network.
4.3.2 An address is used on an ISO 11783 network to make a message identifier unique, and to determine a
message source, when it is known as a source address. The procedures for address management in the
ISO 11783-network-management protocol enable individual SAs to be associated with particular ECU functions
(6.2). In the case of the ECU that implements several functions, a different address capability can exist for each of
the functions, even if each has only one node.
4.3.3 An address-claim message containing both a NAME and an SA is used to associate the two on the
network. The association of a unique NAME and address also associates the address with the corresponding
function. However, regardless of the SA with which it is associated, a NAME will retain a consistent definition.
5 Specifications
5.1 NAME
5.1.1 General
Each ECU on a network shall have at least one NAME, identifying the ECU by its primary function.
Network integrators and ECU manufacturers shall ensure that each ECU on a particular network has a unique
NAME not possessed by another ECU on that network.
5.1.2 NAME fields
5.1.2.1 Table 1 defines and specifies the fields that comprise a NAME, listing them in order of priority, from the
self-configurable-address bit to the identity number’s least significant byte.
2) Software label for the 8 byte number that contains fields for identifying a function performed by a unit or subunit connected
to the ISO 11783 network.
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ISO 11783-5:2001(E)
Table 1 — NAME fields
No. of Byte
a
Field Definition
Byte ordering
bits no.
Self-configurable Indicates whether an ECU is self-configurable (1) 1 8 Bit 8: Self-configurable
address or not (0); needs always to be known and set to address
the appropriate value
Industry group Defined and assigned by ISO, identifies NAMEs 3 Bit 7 to bit 5: Industry group
associated with industries (e.g. agricultural (most significant at bit 7)
equipment)
Device class Indicates occurrence of a particular device class 4 Bit4to bit1:Deviceclass
instance in a connected network; definition depends on instance (most significant at
b
industry group field contents (see Figure 1)
bit 4)
Device class Defined and assigned by ISO, provides a 7 7 Bit 8tobit2: Deviceclass
common NAME for a group of functions within a (most significant at bit 8)
connected network; when combined with an
industry group can be correlated to a common
NAME, e.g. “planter” with “agricultural equipment”
Reserved Reserved for future definition by ISO 1 Bit1:Reserved
Function Defined and assigned by ISO: when value 8 6 Bit 8 to bit 1: Function (most
between 0 and 127, independent of any other field significant at bit 8)
for definition; when > 127 and < 254, definition
depends on device class; when combined with
industry group and device class, can be
correlated to a common NAME for specific
hardware, though not implying any specific
capabilities
Function instance Indicates specific occurrence of a function on a 5 5 Bit 8 to bit 4: Function
a
instance (most significant at
particular device system of a network
bit 8)
ECU instance Indicates which of a group of ECUs associated 3 Bit3to bit1:ECU(most
c
significant at bit 3)
with a given function is referenced
Manufacturer Assigned by committee (see ISO 11783-1), 11 4 Bit 8 to bit 1: Most significant
code indicates manufacturer of ECU for which the 8 bits of manufacturer code
NAME is being referenced; independent of any (most significant at bit 8)
other NAME field
3 Bit 8 to bit 6: Least
significant 3 bits of
manufacturer code (most
significant at bit 8)
Identity number Assigned by the ECU manufacturer, necessary 21 Bit 5 to bit 1: Most significant
where the NAME is not unique (i.e. two identical 5 bits of identity number
NAMEs on the same network) (most significant at bit 5)
2 Bit 8 to bit 1: Second byte of
identity number code (most
significant at bit 8)
1 Bit 8 to bit 1: Least
significant byte of identity
number (most significant at
c
bit 8)
NOTE See 11783-1 for numerical values of industry groups, device classes, functions and manufacturer codes.
a
The byte ordering of the NAME fields is arranged so that the NAME can be treated as a number, consistent with
[3]
ISO 11783-7 .
b
Bit 1 is the last of the data bits sent and closest to the cyclic redundancy code (CRC) in the message.
c
Bit 8 is the bit closest to the data link control (DLC) in the message.
4 © ISO 2001 – All rights reserved
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ISO 11783-5:2001(E)
Figure 1 — NAME-field relationships and dependencies
5.1.2.2 It shall be possible to program all the fields that comprise a NAME.
5.1.2.3 If the data for any NAME field (except the self-configurable address) is unknown or unavailable, it
should be set to binary “1” to indicate this.
5.1.2.4 The reserved bit should be set to zero.
5.1.2.5 Any instance field in the NAME should be able to be changed and reconfigured when an ECU is
installed, or where there are multiple instances, on the network. In the case of a single, or first, device class,
function or ECU, the corresponding instance field should be set to zero to indicate this.
An agreement can be reached, where appropriate, between the manufacturer and the system integrator on the
interpretation and use of function instances.
EXAMPLE In the case of two engines and transmissions, agreement is reached that engine instance 0 be physically
connected to transmission instance 0, and engine instance 1 to transmission instance 1.
5.1.2.6 Where a single engine is managed by two separate control units, each attached to the same
ISO 11783 network, the ECU instance field should be set to 0 for the first ECU and to 1 for the second.
5.1.2.7 The ECU manufacturer shall ensure that the identity number is unique (ensured by the manufacturer
using an identity number, a serial number or a data/time code on the product), and non-varying when power is
removed.
5.1.2.8 Figure 1 shows the relationships between the fields, as well as the dependence of the upper
128 functions on device class and industry group, the dependence of identity number on manufacturer code, and
the independence of function 0 to function 127 from either industry group or device class. The number of bits that
each field comprises is noted above each field.
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ISO 11783-5:2001(E)
5.2 Address
5.2.1 After initial power and the network is operating, each ECU shall have at least one unique SA, so that
controller-area-network (CAN) data frames can be properly arbitrated with other ECUs. Each SA shall be unique to
its network.
5.2.2 Although an SA may be associated with different ECUs after each network power-up, varying from network
to network, the ECU operating on an ISO 11783 network with an assigned preferred address shall attempt to use
that address first. If the preferred address has already been claimed or is in use, depending on its addressing
capability and address availability, the ECU shall either attempt to secure another SA, or send a cannot-claim-
source-address message (6.2.4).
5.2.3 The initial address (that which the ECU attempts to claim on power-up) should be set by the manufacturer
to match the list of preferred addresses in ISO 11783-1. The preferred address for an ECU should be able to be
reprogrammed in order to permit the OEM to properly configure the system. Although this may not be necessary, it
provides flexibility for applications where there are multiple instances of an ECU, for example, where there are two
engines. However, it will be necessary in the case of temporary or after-market ECUs, which on power-up should
transmit a request-for-address-claimed message (6.2.2), sending this to an appropriate address to determine if it is
available.
5.2.4 After each power-up, the self-configurable-address ECU installed on an implement or trailer network that
can be attached to a network in operation should store the address that it has claimed as an initial address so that
it can be used at the next power-up.
6 Network-management requirements and recommendations
6.1 General
Network management procedures include the messages exchanged and actions taken by ECUs to collectively
manage the network. Address and network-error management (6.2 and 6.3, respectively) are the network-
management protocol’s primary roles. With the exception of a limitation on use of the null address, network-
management messages have the same characteristics, and are subject to the same requirements, as other
ISO 11783 messages (for example, the request-for-address-claimed message is the conventional request message
specified in ISO 11783-3).
The null address (254) is acceptable in a network management message’s SA field only when the message is a
request-for-address-claimed or a cannot-claim-source-address message.
6.2 Address-management messages and procedures
6.2.1 Address-management-message functions
The set of address-management messages (see Table 2) is used by an ECU to:
� request a NAME and address used by another ECU on the network (request-for-address-claimed message),
� claim an address (address-claimed message),
� announce the inability to claim an address (cannot-claim-source-address message),
� command another ECU to assume a new address (commanded-address message).
6 © ISO 2001 – All rights reserved
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ISO 11783-5:2001(E)
Table 2 — Address-management messages
Message PGN PF PS SA DLC Data
a b
Request for address claimed (request PG) 234 DA 3 PGN 60928
59 904 SA
Address claimed 60 928 238 255 SA 8 NAME
Cannot claim source address 60 928 238 255 254 8 NAME
c
Commanded address 65 240 254 216 SA NAME, new SA
9
a
See ISO 11783-3.
b
The SA may be set to 254 if an address has not yet been claimed.
c
The commanded address message shall be sent using the broadcast announce mode (BAM) transport protocol.
6.2.2 Request for address claimed
6.2.2.1 The request-for-address-claimed message may be transmitted by any ECU to request the NAME and
address of any other ECU attached to the network. Upon its receipt, the receiving ECU shall respond with an
address-claimed message containing its address and its ECU NAME, while the ECU that is not able to claim an
address shall respond with a cannot-claim-source-address message (see 6.2.3 for the procedure in both cases).
The exception to this requirement is the ECU that has not yet attempted to claim an address, which shall not send
a cannot-claim-source-address message, nor, in fact, participate in any network communications, before attempting
to claim and an address.
6.2.2.2 The SA for a request-for-address-claimed message shall be the null address if the message is from an
ECU that has not yet claimed an address.
6.2.2.3 An ECU may transmit a request-for-address-claimed message either to the global destination address
(255), or to a particular address. In the first case, the ECU can then determine the existence on the network of
another ECU with a particular NAME by examining the responses to its message to the global destination address,
while in the second case, the initiating ECU will interrogate the other to determine if the address has already been
claimed. The ECU shall respond to its own request-for-address-claimed message.
6.2.3 Address claimed
6.2.3.1 The address-claimed message may be used by an ECU either to respond to a request-for-address-
claimed message or to claim an address on the network. It may be issued either during network initialization or
when an ECU is added to a network in operation. If an ECU receives an address-claimed message claiming its own
source address, it shall compare its own NAME with the one received and determine which NAME has the higher
priority, i.e. the lower numeric value. If it determines it has the higher priority, the ECU shall transmit an address-
claimed message containing its NAME and address. If, however, it has the lower priority, it shall either claim a new
address or transmit a cannot-claim-source-address message (6.2.4). A single parameter group number (PGN) is
used for both the address-claimed and cannot-claim-source-address messages. See Table 3.
6.2.3.2 In order to successfully claim an address, the ECU sending an address-claimed message shall not
receive a contending claim from another ECU for at least 250 ms. A network interconnection unit shall not use its
own address in communications on the network until it has already successfully claimed an address (forwarding
messages between other ECUs is a special task of the network interconnection unit). However, a network
interconnection unit may forward messages before claiming its own address.
6.2.4 Cannot claim source address
6.2.4.1 A cannot-claim-source-address message is transmitted by any ECU that cannot claim its preferred
address and does not have the self-configurable addressing capability, or that has the self-configurable address
capability but cannot claim an address because none is available for use. The message may be sent in response to
a request-for-address-claim or address-claimed message. Although the cannot-claim-source-address message has
the same PGN as the address-
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11783-5
Première édition
2001-05-01
Tracteurs et matériels agricoles et
forestiers — Réseaux de commande et
de communication de données en série —
Partie 5:
Gestion du réseau
Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and
communications data network —
Part 5: Network management
Numéro de référence
ISO 11783-5:2001(F)
©
ISO 2001
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ISO 11783-5:2001(F)
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ISO 11783-5:2001(F)
Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d'application.1
2Références normatives .1
3Termesetdéfinitions.2
4 Description générale .2
4.1 Configuration d'adresse.2
4.2 Types d'UCE.2
4.3 Noms et adresses .3
5Spécifications.3
5.1 NOM.3
5.2 Adresses.6
6Spécifications et recommandations concernant la gestion de réseau.7
6.1 Généralités .7
6.2 Messages et procédures de gestion d'adresse.7
6.3 Gestion d'erreurs réseau .11
6.4 Initialisation.11
6.5 Fonctions de réseau.18
Annexe A (informative) Exemples de construction de noms .19
Bibliographie .21
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ISO 11783-5:2001(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiéeaux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude aledroit de fairepartie ducomité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
La Norme internationale ISO 11783-5 a étéélaborée par le comité technique ISO/TC 23, Tracteurs et matériels
agricoles et forestiers, sous-comité SC 19, Électroniqueenagriculture.
L'ISO 11783 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Tracteurs et matériels agricoles et
forestiers — Réseaux de commande et de communication de données en série:
— Partie 1: Système normalisé général pour les communications de données avec les équipements mobiles
— Partie 2: Couche physique
— Partie 3: Couche liaison de données
— Partie 4: Couche réseau
— Partie 5: Gestion du réseau
— Partie 6: Terminal virtuel
— Partie 7: Mise en œuvre de couche d'application de messages
— Partie 8: Messages de groupe motopropulseur
— Partie 9: Unité de commande électronique du tracteur
— Partie 10: Contrôleur de tâches et système de gestion pour échange de données
— Partie 11: Dictionnaire de données
L’annexe A de la présente partie de l’ISO 11783 est donnée uniquement à titre d’information.
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ISO 11783-5:2001(F)
Introduction
L'ISO 11783, qui comprend 11 parties, spécifieunsystème de communication destiné aux matériels agricoles
[1]
basés sur le protocole CAN 2.0 B . Les documents SAE J 1939, sur lesquels certaines parties de l'ISO 11783
sont basées, ont étéélaborés conjointement pour une utilisation dans des applications de camions et de bus, ainsi
que pour des applications de construction et d'agriculture. Les documents joints ont étéélaborés pour permettre
l'utilisation, par des matériels agricoles et forestiers, d’unités électroniques conformes aux spécifications
SAE J 1939 relatives aux camions et aux bus, sans que des modifications majeures soient nécessaires. La
[2]
présente partie de l'ISO 11783 est harmoniséesur les spécifications SAE J 1939/81 . Les informations d'ordre
général concernant l'ISO 11783 se trouvent dans l'ISO 11783-1.
L'objectif de l'ISO 11783 est de proposer un système ouvert pour les systèmes électroniques embarqués
interconnectés. Elle vise à permettre la communication entre unités de commande électroniques, en proposant un
système normalisé.
L'Organisation internationale de normalisation (ISO) appelle l'attention sur le fait qu'il est déclaré que la conformité
avec les dispositions de la présente partie de l'ISO 11783 peut impliquer l'utilisation d'un brevet intéressant le
protocole CAN («controller area network») auquel il est fait référence dans ce document.
L'ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à la portée de ces droits de propriété.
Le détenteur de ces droits de propriété a donné l'assurance à l'ISO qu'il consent à négocier des licences avec des
demandeurs du monde entier, à des termes et conditions raisonnables et non discriminatoires. À ce propos, la
déclaration du détenteur des droits de propriété est enregistrée à l'ISO. Des informations peuvent être demandées
auprèsde
Robert Bosch GmbH
Wernerstrasse 51
Postfach 30 02 20
D-70442 Stuttgart-Feuerbach
Allemagne
L'attention est d'autre part appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l'ISO 11783
peuvent faire l'objet de droits de propriété autres que ceux qui ont été mentionnés ci-dessus. L'ISO ne saurait être
tenue pour responsable de l'identification de ces droits de propriété en tout ou partie.
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NORME INTERNATIONALE ISO 11783-5:2001(F)
Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de
commande et de communication de données en série —
Partie 5:
Gestion du réseau
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 11783 spécifie un réseau de commande et de communication de données en série
pour les tracteurs forestiers ou agricoles et les équipements portés, semi-portés, remorqués ou autotractés. Elle
vise à normaliser la méthode et le format du transfert de données entre capteurs, actionneurs, dispositifs de
commande, unités de stockage et d'affichage de données, que ces éléments soient montés sur le tracteur ou
l'équipement, ou qu'ils en soient un composant. La présente partie de l'ISO 11783 décrit la gestion des adresses
sources (AS) pour les unités de commande électroniques (UCE), l'association des adresses à l'identification
fonctionnelle d’un dispositif, et à la détection et la signalisation des erreurs liées au réseau. Elle spécifie également
des processus d'initialisation, de réaction aux pannes d'électricité de courte durée, et des exigences minimales
relatives aux UCE connectées au réseau.
2Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 11783. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 11783 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 3339-0:1986, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Classification et terminologie — Partie 0:
Système de classification et classification
1)
ISO 11783-1:— , Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication de
données en série — Partie 1: Système normalisé général pour les communications de données avec les
équipements mobiles
1)
ISO 11783-2:— , Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication de
données en série — Partie 2: Couche physique
ISO 11783-3:1998, Tracteurs et machines agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication
de données en série — Partie 3: Couche liaison de données
ISO 11783-4, Tracteurs et matériels agricoles et forestiers — Réseaux de commande et de communication de
données en série — Partie 4: Couche réseau
1) À publier.
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ISO 11783-5:2001(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 11783, les termes et définitions donnés dans l'ISO 11783-1 ainsi
que les suivants s'appliquent.
3.1
unités de commande électroniques (UCE) à adresse non configurable
UCE dont l’adresse source (AS) est configurée par le constructeur sur la base des adresses préférentielles
indiquées dans la présente partie de l'ISO 11783, l'adresse ne pouvant être modifiée en aucune façon par
l'utilisateur (par exemple un outil de maintenance)
3.2
UCE à adresse configurable par maintenance
UCE dont l’AS peut être modifiéeenmode «maintenance», en utilisant généralement un outil de maintenance et
une des différentes techniques propriétaires, ou par le biais d'un par le biais d'un message d'ordre d'adresse
3.3
UCE à adresse configurable sur ordre
UCE dont l’AS peut être modifiée, par le biais d'un message d'ordre d'adresse, en marche normale
3.4
UCE à adresse auto-configurable
UCE qui configure et revendique sa propre AS sur la base de calculs internes; si la revendication n'aboutit pas,
l'unité calcule et revendique une nouvelle adresse
4 Description générale
4.1 Configuration d'adresse
Par configuration d'adresse, on entend la manière dont une UCE donnée obtient son AS et l’identifie sur le réseau
ISO 11783. Selon la manière dont elle obtient son adresse source, une UCE peut être non configurable,
configurable par maintenance, configurable sur ordre ou auto-configurable. La configuration d’adresse est
différente de la revendication d'adresse, par laquelle les UCE émettent l'intention d'utiliser une adresse donnée
(4.3.3).
NOTE La présente partie de l'ISO 11783 ne vise pas à imposer de spécification en matière de capacité de configuration
d'adresse. La prise en charge d’adressage auto-configurable dans la présente partie de l'ISO 11783 n’implique pas qu’il
convienne qu’une UCE donnée prenne en charge l’adressage auto-configurable. Il n’est pas nécessaire que les UCE
ISO 11783 possèdent une possibilité d’adressage auto-configurable.
4.2 Types d'UCE
4.2.1 UCE standard
Les UCE standard ont une fonction principale qui n'est pas une fonction de communication de réseau, ni de
programmation ou de diagnostic, et ne sont pas non plus utilisées comme outils ou unités d'interconnexion réseau.
Les UCE standard sont utilisées pour les moteurs, les transmissions, les terminaux virtuels, les systèmes de
commande de la traction et de commande de la vitesse d'application. Les UCE standard peuvent également être
des centrales de mesure ou des enregistreurs; elles sont toutefois considérées dans ce cas comme des UCE de
diagnostic (4.2.2) si elles remplissent des fonctions de diagnostic. Les UCE standard n'ont pas la capacité de
modifier l'AS d'une autre UCE, si ce n'est comme conséquence du processus de revendication d'adresse. Les UCE
standard peuvent être capables ou non d’adressage auto-configurable.
4.2.2 UCE de diagnostic et de mise au point
Les UCE de diagnostic et de mise au point sont des unités connectées à un sous-réseau ISO 11783 à des fins
d'analyse, de dépannage, de mise au point ou de contrôle de toute UCE du sous-réseau ou du fonctionnement du
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ISO 11783-5:2001(F)
sous-réseau lui-même. Bien que ces outils ne soient pas destinés àêtre rattachésde façon permanente à un
sous-réseau, ils peuvent constituer un élément permanent d'une machine ou d'un équipement donné. Dans tous
les cas, ces outils possèdent des capacitésplus étendues que les UCE standard, dans la mesure où ils ont été
principalement conçus pour interagir avec d'autres UCE du réseau et n'ont pas d'autre fonction externe (au sens
où un outil de diagnostic n'est pas destinéà produire un couple, à planter des semences ou à freiner un
équipement).
En tant qu'outils propriétaires, ces outils sont conçus pour être utilisés avec les UCE d'un constructeur donné;en
tant qu'outils universels, ils sont conçus pour être utilisés avec les UCE de plusieurs constructeurs. Ils peuvent
également être conçus pour être utilisés principalement sur le réseau lui-même et fournir des services d'intégration
de réseau aux intégrateurs de systèmes ou aux constructeurs OEM («original equipment manufacturer»).
4.2.3 UCE d'interconnexion réseau
Les UCE d'interconnexion réseau sont des UCE telles que répéteurs, ponts et passerelles qui permettent la
communication entre différents réseaux ou sous-réseaux, en transmettant des messages d'un sous-réseau vers un
autre (voir aussi l'ISO 11783-4). Les sous-réseaux interconnectés par des UCE d'interconnexion réseau peuvent
posséder les mêmes protocoles, comme c'est le cas pour deux sous-réseaux ISO 11783 d'une même machine, ou
des protocoles différents, comme dans le cas pour les sous-réseaux ISO 11783 et SAE J 1708 ou J 1587. Ils
peuvent enfin être connectés hors groupe, comme dans le cas d'une liaison satellite, d'un réseau à anneau à
jetons ou d'un modem cellulaire.
NOTE Les unités d'interconnexion réseau servant de passerelles transfèrent des sous-réseaux ISO 11783 vers divers
autres réseaux. La présente partie de l'ISO 11783 ne traite que des parties ISO 11783 de ces UCE.
4.3 Noms et adresses
2)
4.3.1 Dans le contexte de l'ISO 11783, un NOM est une entité de 64 bits composée de champs (5.1.2)
assignés par l'ISO. Un NOM d'UCE décrit sa fonction et sa place dans le réseau, et toute fonction liée à un réseau
peut être désignée par un NOM. Les UCE transmettant des messages sur les réseaux ISO 11783 doivent
posséder chacune un NOM, afin qu'elles aient une description fonctionnelle et une valeur numérique pouvant être
utilisées pour distinguer les différentes adresses (voir annexe A pour des exemples de noms). Les noms sont
normalement établis pendant la configuration du réseau initiale, ou quand une UCE est ajoutéeau réseau.
4.3.2 Les adresses sont utilisées dans les réseaux ISO 11783 pour conférer un caractère unique aux
identificateurs de messages, et pour permettre d'identifier l'origine d'un message, quand il s'agit d'une adresse
source. Les procédures de gestion des adresses du protocole de gestion du réseau ISO 11783 permettent d'associer
des adresses source individuelles aux fonctions de l'UCE (6.2). Si une UCE met en application plusieurs fonctions,
une capacité d'adresse différente peut exister pour chacune des fonctions, même si chacune n'a qu'un nœud.
4.3.3 Les messages de revendication d'adresses, contenant à la fois une adresse source et un NOM, sont
utilisés pour associer un NOM à une adresse donnéesur le réseau. L'association d'une adresse et d'un NOM
univoque permet en outre d'associer une adresse à une fonction. Cependant, quelle que soit l'adresse source avec
laquelle il est associé, le NOM garde la même définition.
5Spécifications
5.1 NOM
5.1.1 Généralités
Chaque UCE d'un réseau doit posséder au moins un NOM, afin que l'UCE puisse être identifiée de manière
univoque par sa fonction principale.
2) Label de logiciel pour le numéro de 8 octets qui contient des champs pour identifier une fonction exécutée par une unité ou
sous-unité connectéeauréseau ISO 11783.
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Les constructeurs d'UCE et les intégrateurs de réseau doivent veiller au caractère unique du NOM de chaque UCE
sur un réseau donné.
5.1.2 Champs NOM
5.1.2.1 Le Tableau 1 définitetspécifie les champs qui comprennent un NOM; il les énumère par ordre de
priorité, à partir du bit de l'adresse auto-configurable jusqu'à l'octet le moins significatif du numéro d'identité.
5.1.2.2 Il doit être possible de programmer tous les champs qui composent un NOM.
5.1.2.3 Si les données correspondant à un champ NOM (à l'exception du champ adresse auto-configurable)
sont inconnues ou non disponibles, il est recommandé d'affecter des chiffres 1 à ce champ afin d'indiquer que les
données sont inconnues ou non disponibles.
5.1.2.4 Il est recommandé d'affecter la valeur zéro au bit réservé.
5.1.2.5 Il est préférable que les champs instance puissent être modifiés et reconfigurés, de manière à
permettre une configuration correcte en cas d'installation d'une UCE, ou dans le cas où plusieurs instances sont
susceptibles de coexister sur le réseau. Dans le cas d'une unique ou première classe dispositifs, fonction ou UCE,
il est recommandé d'affecter au champ instance correspondant la valeur zéro.
Un accord sur l'interprétation et l'utilisation des instances de fonction peut, s'il y a lieu, se révéler nécessaire entre
constructeurs et intégrateurs.
EXEMPLE Dans le cas d'un équipement comprenant deux moteurs et deux transmissions, il peut être nécessaire de relier
physiquement l'instance moteur 0 à l'instance transmission 0 et l'instance moteur 1 à l'instance transmission 1.
5.1.2.6 Dans le cas d'un moteur unique géré par deux UCE distinctes, toutes les deux reliées à un même
réseau ISO 11783, il convient d'affecter la valeur 0 à la première UCE et la valeur 1 à la seconde unité dans le
champ instance UCE.
5.1.2.7 Le constructeur d'UCE doit s'assurer que la valeur du champ numéro d'identité lui est propre (garantie
par le constructeur du caractère unique de chacun de ses produits par le biais d'un numéro d'identité, d'un numéro
de série ou d'un code données/temps) et est préservée en cas d'arrêt du courant.
5.1.2.8 La Figure 1 illustre les dépendances des fonctions égales ou supérieures à 128 vis-à-vis des champs
classe dispositifs et groupe sectoriel, ainsi que les dépendances des numéros d'identité vis-à-vis du champ code
constructeur; les fonctions 0 à 127 sont indépendantes des champs classe dispositifs et groupe sectoriel. Le
nombre de bits de chaque champ est noté au-dessus de chaque champ.
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Tableau 1 — Champs NOM
Nombre Nombre
a
Champ Définition Ordre des octets
de bits d'octets
Adresse auto- Indique si une UCE est auto-configurable (1) ou 1 8 Bit 8: Adresse auto-
configurable configurable
non (0); doit nécessairement être connu et
posséder la valeur appropriée
Groupe sectoriel Défini sur la base des recommandations de l'ISO, 3 Bits 7 à 5: Groupe sectoriel
indique les noms associés à un secteur d'activité (bit 7 signifiant)
(par exemple «matériel agricole»)
Instance classe Indique l'occurrence d'une classe dispositifs 4 Bits 4 à 1: Instance classe
b
dispositifs donnéeauseind'unréseau connecté;ladéfinition dispositifs (bit 4 signifiant)
dépend des contenus du champ du groupe
sectoriel (voir Figure 1)
Classe dispositifs Défini sur la base des recommandations de l'ISO,7B7its8 à 2: Classe dispositifs
fournit un NOM commun à un groupe de fonctions (bit 8 signifiant)
d'un réseau connecté; peut être liéà un NOM
commun en association avec le groupe sectoriel:
par exemple «planteuse» pour le groupe sectoriel
«matériel agricole»
Réservé Réservé pour une définition ultérieure par l'ISO 1 Bit1:Réservé
Fonction Défini sur la base des recommandations de l'ISO: 86 Bits8 à 1: Fonction (bit 8
s'il est compris entre 0 et 127, sa définition ne signifiant)
dépend pas des autres champs; s'il est > 127 and
< 254, sa définition dépend du champ classe
dispositifs; allié aux champs groupe sectoriel et
classe dispositifs, peut être liéà un NOM commun
de matériel donné et ne suppose aucune capacité
particulière
Instance fonction Indique l'occurrence particulière d'une fonction au5B5its8 à 4: Instance fonction
sein d'un même système de dispositifs d'un (bit 8 signifiant)
a
réseau donné
Instance UCE Indique le module de commande électronique, 3 Bits 3 à 1: Instance UCE (bit
parmi les différentes unités associées à une 3 signifiant)
c
fonction donnée, auquel il est fait référence
Code Affecté par un comité (voir ISO 11783-1), indique 11 4 Bits 8 à 1: 8 bits les plus
constructeur l'entreprise responsable de la production du signifiants du code
module de commande électronique portant un constructeur (bit 8 signifiant)
NOM donné;nedépend d'aucun autre champ du
3 Bits 8 à 6: 3 bits les moins
NOM
signifiants du code
constructeur (bit 8 signifiant)
Numéro d'identité Affecté par le constructeur de l'UCE, nécessaire si 21 Bits 5 à 1: 5 bits les plus
le NOM peut ne pas être univoque (c'est-à-dire signifiants du numéro
deux noms identiques au sein d'un même réseau) d'identité (bit 5 signifiant)
2Bits8 à 1: Second octet du
numéro d'identité (bit 8
signifiant)
1Bits8 à 1: Octet le moins
signifiant du numéro
c
d'identité (bit 8 signifiant)
NOTE Voir l'ISO 11783-1 pour les valeurs numériques des groupes sectoriels, classes dispositifs, fonctions et codes
constructeur.
a
L'ordre des octets des champs NOM est conçu pour permettre de traiter les noms en tant que nombres, conformément à
[3]
l'ISO 11783-7 .
b
Le bit 1 est le dernier bit de données transmis; il s'agit du bit le plus proche du CRC («cyclic redundancy code») dans le
message.
c
Le bit 8 est le bit le plus proche des bits de la commande de liaison de données (DLC, de «data link control») dans le
message.
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ISO 11783-5:2001(F)
Figure 1 — Dépendances des champs NOM
5.2 Adresses
5.2.1 Après miseenrouteinitialeetleréseau étant en fonctionnement, chaque UCE doit posséder au moins une
adresse source qui lui est spécifique, de manière que la distinction entre les séquences de données CAN («controller
area network») et d'autres UCE puisse être faite. Chaque adresse source doit être unique dans son réseau.
5.2.2 Les adresses source peuvent être associées à de nouvelles UCE après chaque mise sous tension du
réseau et varier selon les réseaux, mais il est recommandé que les UCE d'un réseau ISO 11783 possédant une
adresse préférentielle tentent d'utiliser cette adresse en priorité. Si l'adresse préférentielle d'une UCE donnéea pu
être obtenue ou est utilisée par une autre UCE du réseau, la première unité alapossibilité de tenter d'obtenir une
autre adresse source ou, selon les capacités de configuration d'adresse de l'UCE et l'existence d'une adresse non
utilisée, d'émettre un message d’impossibilité de revendiquer une adresse source (6.2.4).
5.2.3 Il est recommandé que les constructeurs configurent si possible les adresses initiales des UCE (c'est-à-dire
les adresses que tentent d'obtenir les UCE lors de la mise sous tension) en conformité avec la liste des adresses
préférentielles indiquée dans l'ISO 11783-1. Il est toutefois préférable que les adresses préférentielles des UCE
puissent être reprogrammées afin de permettre aux constructeurs OEM de configurer correctement le système. Si
la possibilité de reprogrammer les adresses préférentielles n'est pas nécessaire pour les systèmes «standard»,elle
garantit toutefois la souplesse des applications dans le cas où plusieurs instances peuvent coexister pour une
même UCE, par exemple dans le cas de deux moteurs. Cette fonction est également nécessaire dans le cas
d'UCE temporaires ou supplémentaires, dont il convient, lors de la mise sous tension, qu'elles transmettent un
message d'interrogation de revendication d'adresse (6.2.2) à l'adresse appropriéeafin de déterminer si celle-ci est
disponible.
5.2.4 La capacité d'auto-configuration d'adresse est recommandée pour les UCE. Après chaque mise sous
tension, il est recommandé que les UCE auto-configurables, installées sur un réseau équipement ou remorque
pouvant être reliéà un réseau en fonctionnement, stockent l'adresse qu'elles ont revendiquée, afin de l'utiliser
comme adresse initiale lors de la prochaine mise sous tension.
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ISO 11783-5:2001(F)
6Spécifications et recommandations concernant la gestion de réseau
6.1 Généralités
Les procédures de gestion de réseau comprennent les messages échangés et les actions entreprises
individuellement par les UCE en vue de gérer collectivement le réseau. La gestion des adresses et celle des
erreurs de réseau (6.2 et 6.3 respectivement) sont les principales fonctions du protocole de gestion de réseau. À
l'exception de la limitation d'utilisation de l'adresse nulle, les messages de gestion de réseau possèdent les mêmes
caractéristiques et sont soumis aux mêmes exigences que les autres messages ISO 11783 (par exemple le
message d'interrogation de revendication d'adresse est un message d'interrogation normal, décrit dans
l'ISO 11783-3).
L'adresse nulle (254) ne peut être acceptée dans le champ adresse source d'un message de gestion de réseau
que dans le cas d'un message d'interrogation de revendication d'adresse ou d'un message d’impossibilité de
revendiquer une adresse source.
6.2 Messages et procédures de gestion d'adresse
6.2.1 Fonctions de messages de gestion d'adresse
Un jeu de messages de gestion d'adresse (voir Tableau 2) est utilisé par une UCE pour
� interroger des adresses et des noms utilisés par d'autres UCE du réseau (message d'interrogation de
revendication d'adresse),
� revendiquer une adresse (message de revendication d'adresse),
� annoncer l'incapacitéà obtenir une adresse (message d’impossibilité de revendiquer une ad
...
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