Poznate CAN protokol?

Kratica CAN predstavlja "Controller Area Network" oziroma protokol, ki je bil prvotno razvit za potrebe avtomobilske industrije oziroma komunikacije med različnimi nadzornimi komponentami (ECU - Electronic control units) v osebnih vozilih - med aktuatorji, senzorji in drugimi komponentami. CAN komunikacijsko vodilo je bilo razvito v podjetju Robert Bosch leta 1983 ter kasneje uradno predstavljeno na konferenci "Skupnosti avtomobilskih inženirjev" leta 1986 v Detroitu. Prvo produkcijsko vozilo bazirano na CAN komunikacijskem protokolu je bil Mercedes-Benz W140.

Raba CAN komunikacijskega protokola je danes precej razširjena, v različnih verzijah se poleg avtoindustrije uporablja v številnih panogah in napravah:

Medicinska in laboratorijska oprema;
Manjša vozila/plovila - vodni skuterji, snežne sani in štirikolesniki;
Avtomatizacija zgradb;
Merilni sistemi;
Naftna in plinska industrija;
Dvigala in tekoče stopnice;
Industrijska avtomatizacija in mehanska kontrola;
Električni generatorji;
Elektronske komponente za aviacijo in navigacijo;
Kmetijska mehanizacija in oprema; ter drugje.

Značilnosti CAN protokola

CAN protokol je v osnovi serijski protokol, ki temelji na topologiji skupnega vodila. Slednje pomeni, da vodilo nima Master naprave, obstaja pa množica CAN vozlišč, ki so zmožni komunicirati med seboj na skupnem vodilu. Fizično je CAN vodilo definirano kot par signalnih žic, ki so zvite/pletene s ciljem zmanjšanja elektromagnetnih motenj. CAN signal je v bistvu razlika med napetostima obeh žic, v primeru elektromagnetne motnje pa bo zaradi zvite žice razlika v napetostih ostala enaka (v obeh žicah napetost naraste/pade enako, kar pomeni isto razliko).

Vsako CAN vozlišče oziroma naprava na CAN vodilu ima svoj ID, kar je pomembno za pravilno pošiljanje/sprejemanje CAN signalov. CAN vozlišče obsega CPU, CAN krmilnik in oddajnik/sprejemnik. ID je pomemben torej za arbitražo samih signalov. Vsakič ko CAN vozlišče želi poslati sporočilo, javlja svoj ID. Značilnost CAN protokola je tudi v temu, da "0" bit "premaga" "1" bit. V primeru da v istem trenutku dve CAN vozlišči želita poslati sporočilo na vodilo, velja da ID z nižjo številko (npr. Node 2) "premaga" ID z višjo številko (npr. Node 5). Torej, v danem trenutku CAN vozlišča/naprave, prvo sporočajo svoj ID, in če "zmagajo" CAN ID arbitražo, dobijo prosto pot za sporočanje svojega signala na CAN vodilo. Vsako CAN vozlišče, lahko pošilja in bere sporočila/signale, kar pomeni da preberejo tudi povratni signal o uspešni komunikaciji. Ko vozlišče z nižjim IDjem zaključi pošiljanje svojega sporočila, pridejo na vrsto vozlišča z višjim IDjem.

CAN vodilo ima kar nekaj prednosti:

Enostavno za uvedbo in "nizko stroškovno" - ECU enote (v primeru vozil) oziroma CAN vozlišča komunicirajo preko enotnega CAN sistema namesto kompleksnih analognih signalnih linij - kar zmanjšuje napake, težo ožičenja in povezane stroške. CAN vezja/čipi so na voljo in cenovno dostopni.
Polno centralizirano: CAN vodilo omogoča eno pristopno točko za komunikacijo z vsemi CAN enotami/vozlišči, kar omogoča centralno diagnostiko, zapisovanje podatkov in konfiguracijo.
Ekstremna robustnost in odpornost na EMI: sistem je odporen proti elektromagnetnim motnjam, kar je idealno za varnostno-kritične aplikacije (npr. vozila)
Učinkovitost CAN sporočanja: podatki oziroma CAN vozlišča z najvišjo prioriteto dobijo takojšen dostop do vodila, ne da bi povzročili prekinitev drugih sporočil.
Reducirano ožičenje: enotno vodilo omogoča izločitev dolgih (izoliranih) električnih žic in posledično minimizacijo teže ožičenja.
Enostavna uvedba protokola: nudi dokazan standard z bogatim podpornim ekosistemom.

Naši produkti in rešitve za CAN protokol

Pri RBT Technologies ponujamo produkte IXXAT (proizvajalca HMS Networks) za vzpostavljanje CAN, CAN FD in CANopen komunikacijskih vodil. Na voljo so produkti za rabo v različnih aplikacijah.

CAN - PC vmesniki

Ixxat PC vmesniki za CAN, CAN FD, LIN in industrijski Ethernet dovoljuje PC baziran nadzor, monitoring in konfiguracijo aplikacija z različnimi Fieldbus sistemi. USB, Ethernet, PCIe, PCIe Mini in Bluetooth povezovanje, skupaj z brezplačnim paketom gonilnikov za Windows in Linux, delajo PC vmesnike enostavne za uporabo.

CAN repetitorji

Ixxat CAN ponavljalniki se uporabljajo za fizično spenjanje dveh ali več segmentov CAN ali CAN FD sistemov. Lahko se uporabljajo za implementiranje drevesnih ali zvezdnih topologij, kot tudi za dolge "drop" linije. Poleg tega so lahko omrežni segmenti električno "odpeti" s pomočjo galvansko izoliranih ponavljalnikov, kar povečuje sistemsko zanesljivost in ščitenje komponent pred prenapetostjo.

Komunikacijski prehodi in Gateway-i

Ixxat prehodi, ruterji in vmesniki omogočajo enostavni in hitro povezovanje različnih fieldbus standardov - kot so CAN, CAN FD, PROFIBUS, ter ostali industrijski Ethernet in automotive standardi. Implementacija je lahko narejena brez programiranja, bazirana na enostavnih konfiguracijskih orodjih.

CAN/CANopen podaljški

CAN in CANopen PLC podaljški za SIMATIC krmilnike. CANopen moduli omogočajo sistemskim integratorjem enostavno in poceni integracijo CANopen naprav s SIMATIC opremo. Moduli omogočajo interakcijo med PROFIBUS ali PROFINET krmilniki (S7-1200/1500 ali ET200S serije) - s CAN/CANopen fieldbus napravami.

Software in ostala orodja

Analitični in konfiguracijski software in orodja za protokole - za pomoč pri razvoju produkta, tekom implementacije, ter pri testiranju in zagonu naprav uporabnika.

Dodatki za CAN, FlexRay in LIN

IXXAT nudi terminalne odpornike različnih dizajnov, vtičnike in kable za povezovanje vozlišč, kot tudi adapter kable.

Ali potrebujete pomoč pri vaši CAN aplikaciji? Pišite nam na info@rbt-technologies.si za več informacij.