Fedélzeti számítógépek alkalmazása az építőgépeken II.

Szakcikkek - 2011-10-23 20:59:46 nyomtatás cikk nyomtatása



A CAN rendszerek felépítése I.

A buszvonal definíciója


Buszvonalon fizikailag – azt az egy- illetve kéteres villamos kábellel megvalósított összeköttetést értjük, melyre a rendszer résztvevői (jeladók, végrehajtók, CU-k stb.) kapcsolódnak. A résztvevők ezen a buszvonalon tartják egymással a kapcsolatot, mégpedig pontosan meghatározott formátumú (protokoll) digitális jelsorozatokból álló üzenetek segítségével. A CAN-es adatátvitelre használt kéteres villamoskábel spirálisan csavart a zavarszűrés érdekében.

A CAN (Controll Area Network) definiciója

Soros, prioritásalapú kommunikációs rendszer, amely a gyakorlatban két szimmetrikusan táplált villamos vezetéken, esetleg optikai fényvezetőn - melyeket buszvonalnak nevezünk - képes megbízható információcserét létrehozni a különböző érzékelő, végrehajtó, és az irányító (ECU) egységek között.

A hibamentes működés érdekében a jelsorozat mellé további kiegészítő jelsorozatokat illesztenek, ezek alkotják a Frame (üzenetkeret) formát. Amennyiben egy adó vagy megfelelően működő vevő egység (hiba-aktiv állapotú) hibát észlel, azt hibakeret (hibaüzenet) elküldésével jelzi minden egység számára.

Alapvetően a busz úgynevezett „Idle” állapotban van, ekkor bármelyik egység elkezdhet küldeni, akár egyszerre több is. Az, hogy melyik egység üzenete nyeri el a buszt, azaz, hogy melyik üzenet jut el majd az egyszerre küldöttek közül minden címzetthez, arbitrációs „verseny” során dől el, amely az üzenet azonosítója (ID- az üzenet prioritásától, típusától, küldőjétől függhet) alapján zajlik. Maga a folyamat non deskuratív, azaz a győztes üzenetet nem kell újraküldeni, túléli a versengést.

Minden esetben jelzésre kerül, hogy az üzenetet legalább egy egység megkapta-e. Amennyiben egy egységnek szüksége van egy adatra, lehetősége van az iránti kérelem benyújtására (remote data request) a buszra, s az illetékes egység rendelkezésre bocsátja a kért adatot.
Az adat egyértelműség (data consistency) biztosítása céljából a CAN-en egy üzenetet vagy minden egység helyesen kap meg, vagy egyik egység sem kapja meg.

Adott bitsebességhez tartozó lehetséges buszhosszak:

Bitsebesség - Ajánlott buszhossz
1 Mbit/s - 30 m
800 kbit/s - 50 m
500 kbit/s - 100 m
250 kbit/s - 250 m
125 kbit/s - 500 m
62,5 kbit/s - 1000 m
20 kbit/s - 2500 m
10 kbit/s - 5000 m

Hibaészlelés a CAN-en

Az aktuális adó egység mindig összehasonlítja az általa küldött információt a buszon találhatóval; 15 bites CRC kódot, bitbeszúrást és keretellenőrzést használnak.
Amennyiben egy adó vagy megfelelően működő vevő egység (hiba-aktív állapotú) hibát észlel, azt hibakeret (hibaüzenet) elküldésével jelzi minden egység számára.

Amennyiben egy üzenet elvesztette az arbitrációs versenyt vagy átvitele közben hiba történt, adott időn belül az adó automatikusan ismételt küldést (automatic retransnition) valósít meg.
Amennyiben egy egység meghibásodásra utaló jeleket mutat, két lépésben kikapcsolásra kerül a kommunikációból.

A rendszer nagy előnye a rugalmasság, új egység csatlakoztatásához nem kell változtatásokat eszközölni, csak egyszerűen csatlakoztatni az egységet a buszra kivéve persze, ha az egység új fajta üzenetet küldene majd a buszra, avagy új fajta üzenetet igényelne.

A CAN fő alkalmazási területei

A CAN soros buszrendszert mind a beágyazott, mind pedig az automatizált vezérlő rendszerekben széles körben alkalmazzák.
• Utasszállító autók (Pl.: autóban található egységek hálózata),
• Teherautók és buszok (Pl.: nyerges vontató – pótkocsi),
• Munkagépek és vontató járművek (PL. mezőgazdasági, erdészeti, bányászati, útépítő járművek, repülőgép vontatók),
• Vasúti alkalmazás (Pl.: személy- és utasszállító vonatok, villamosok, metró kocsik),
• Tengerészeti alkalmazások (Pl.: hajók),
• Repüléstechnikában
• Gyári automatizálás (pl.: gépjármű alkatrészgyártás, raktárgépesítés),
• Ipari gépek vezérlése (Pl.: csomagoló rendszer),
• Liftek és mozgólépcsők
• Épületgépesítés (Pl.: épületvezérlési rendszer, vízmelegítő vezérlő rendszer),
• Gyógyászati berendezések és eszközök (Pl.: röntgen gépek),
• Egyéb nem pari vezérlések és berendezések (pl.: laboratóriumi berendezések adatkommunikációja).

Pádár András tanulmánya alapján
Konzulens: Dr. Balpataki Antal


A Szakcikkek rovat további cikkei:

Útrehabilitáció hidegmaró alkalmazásával IV.
Építőgépeken alkalmazott újszerű vezérlési módok XI.
Útrehabilitáció hidegmaró alkalmazásával III.
Földmunkagépek minőségi vizsgálata I.
Építőgépeken alkalmazott újszerű vezérlési módok X.



A gépnet.hu legfrissebb hírei:

Az SSAB öt új termékcsaládot vezet be az egyedi ügyféligények kielégítésére
Strenx acél: magasság határok nélkül
Melior Laser: beszállítói pozíció új iparágakban
Laser Plus: acél, ami tökéletes simaságot garantál
Ruukki Laser Plus – tökéletes sima felület a lézervágás után



Legolvasottabb a gépneten:

BOSCH DLE 50 digitális lézeres távolságmérő TESZT!
Új anyagtípus: bórral ötvözött acél
Prémium termékek és szolgáltatások prémium vevőknek
„Az év gépe 2010” választás nyertesei
Geotermikus hőerőmű Iklódbördöcén