ورود / ثبت نام
شبکه مالتی پلکس چیست؟
تصور کنید که ماشین شما مانند بدن انسان است که توسط یک شبکه عصبی در خودرو با نام CAN BUS یا شبکه مالتی پلکس باهم ارتباط دارد و ارتباط بین تمام اعضا را تسهیل می کند. به طور مشابه “نود”ها یا واحدهای کنترل الکترونیکی از طریق گذرگاه CAN به عنوان یک سیستم شبکه مرکزی عمل می کنند. در یک سیستم CAN BUS خودرو، نودها می توانند به عنوان مثال: واحد کنترل موتور، کیسه هوا یا سیستم صوتی باشد.
در یک خودرو مدرن تا 70 نود تحت شبکه با هم در ارتباط هستند. اینجاست که استاندارد CAN به کار می آید. زیرا به نودها اجازه می دهد بدون سیم کشی اختصاصی پیچیده با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این به نوبه خود اجازه می دهد تا چندین ویژگی به تنهایی از طریق نرم افزار اضافه شود. به عنوان مثال: کنترل گیربکس الکترونیکی. در واقع هدف اصلی سیستم مالتی پلکس اجازه دادن به هر نود برای برقراری ارتباط با کل سیستم بدون ایجاد بار اضافی برای کامپیوتر کنترل کننده است.
چرا شبکه مالتی پلکس محبوب شد؟
شبکه CAN BUS به پنج دلیل زیر در سراسر جهان محبوب شد:
- هزینه کم: نودها از طریق یک رابط CAN ارتباط برقرار می کنند. یعنی خطوط آنالوگ مستقیم را کاهش می دهد. خطاها، وزن و در نتیجه هزینه ها را کاهش می دهد.
- متمرکز بودن: سیستم گذرگاه CAN امکان تشخیص و پیکربندی خطاهای مرکزی را در تمام نودها فراهم می کند.
- قدرتمند بودن: نسبت به خرابی زیر سیستم ها و تداخل الکترومغنطیسی مقاوم است.
- کارآمدی: پیام های CAN بر اساس شناسه ها اولویت بندی می شوند. به طوری که شناسه های با بالاترین اولویت بدون وقفه اجرا می شوند، یعنی حیاتی هستند.
- انعطاف پذیری: هر نود حاوی یک تراشه است که به آن امکان می دهد تمام پیام های ارسالی را دریافت کند و درباره آن تصمیم بگیرد و بر اساس آن عمل کند.
تاریخچه شبکه خودرو
- در سال 1986 کمپانی بوش پروتکل CAN را معرفی کرد.
- در سال 1991 بوش CAN نسل دو را منتشر کرد. A2.0CAN (از نوع 11 بیتی) و B2.0CAN (از نوع 29 بیتی) بود.
- در سال 1993 شبکه CAN به عنوان استاندارد بین المللی پذیرفته شد.
- در سال 2012 بوش 1.0 FD CAN را منتشر کرد که با نرخ داده منعطف شناخته می شود.
امروزه تقریبا هر خودرویی که عرضه می شود با سیستم BUS CAN و به طور گسترده در کامیون ها، اتوبوس ها، وسایل نقلیه صنعتی، کشتی ها، هواپیماها و اتوماسیون صنعتی استفاده می شود. عالوه بر این در موارد عجیبی شامل هواپیماهای بدون سرنشین، سیستم های رادار، زیردریایی ها یا حتی اعضای مصنوعی نیز کاربرد دارد. این شبکه در رایانش ابری، اینترنت اشیا و خودروهای خودران نیز استفاده شده است.
شبکه مالتی پلکس در ایران
در خودروهای داخلی و در ایران خودرو، سیستم مالتی پلکس از ابتدا روی خودرو پژو 206 وجود داشت و با گذشت زمان باقی محصوالت ایران خودرو نظیر سمند، دنا، رانا و … توسط دو کمپانی کروز و سازه پویش تحت سیستم کنترلی مالتی پلکس قرار گرفتند. از سال 1398 کمپانی سایپا نیز بر روی محصوالت خود نظیر کوییک S و شاهین این سیستم را اضافه کرد. در حال حاضر تمامی محصولات ایران خودرو و سایپا که از خط تولید خارج می شوند، به سیستم شبکه مجهز شده اند.
چرا شبکه مالتی پلکس جایگزین سیستم برقی سنتی شد؟
سیستم برق سنتی خودروهای قدیمی نیازمند کابل کشی طولانی و پیچیده بوده و امکان عیب یابی توسط دستگاه های دیاگ وجود نداشت. از این رو برای بررسی منشا ایراد، باید کل سیم کشی مورد بررسی قرار می گرفت که پروسه ای بسیار زمان بر و هزینه بر بود. در این شرایط، برق کار خودرو یا باتری ساز باید بر اساس حدس و گمان یا تجربه شخصی، مسیر سیم ها را از قطعه خراب به سمت مبدا مورد بررسی قرار می داد. در بسیاری از موارد، سیم کشی های پیچیده خودروهای قدیمی دچار سولفاته، له شدگی و حتی پارگی می شدند و به همین دلیل، یک یا چند عملگر و سنسور از کار می افتادند.
با ورود شبکه برق مالتی پلکس، دیگر اثری از سیم کشی های زیاد و طولانی نیست و همچنین می توانید عیوب برقی خودرو را توسط دستگاه دیاگ بررسی کنید. در نتیجه نیازی به بررسی مسیر سیم کشی از سنسور یا عملگر به سمت کلید فعالسازی یا ایسیو نبوده و در مدت چند ثانیه، محل و دلیل به وجود آمدن ایراد مشخص می شود. همچنین شبکه مالتی پلکس به شما اجازه پیکره بندی دلخواه یا شخصی سازی برای دریافت تنظیمات مورد نظر را می دهد. به عنوان مثال فعال یا غیر فعال کردن روشن بودن همزمان نور پایین و نور بالا (Double Reflector)، قفل خودکار درب های خودرو پس از یک سرعت مشخص، چراغ بدرقه، اعلام هشدار توسط بوق و مواردی از این قبیل در تنظیمات پیکره بندی شبکه در دسترس قرار دارند.
مزایای شبکه مالتی پلکس
- کاهش حجم سیم‌کشی خودرو
- کاهش میزان اتصالات
- سهولت در بحث عیب‌یابی و نگهداری خودرو
- کاهش قیمت تمام شده
- قابلیت کاهش مصرف انرژی
- بهبود کیفیت عملکردی
- کاهش زمان طراحی و مونتاژ خودرو
- کاهش هزینه تعمیر و نگهداری
استانداردهای رایج شبکه مالتی پلکس
برخی از رایج ترین استانداردهایی که با آن مواجه هستیم عبارتند از :
OBD-II: قابلیت عیب یابی و گزارش دهی. برای مثال مکانیک ها برای شناسایی مشکل ماشین شما ازین پروتکل استفاده می کنند.
SAE J1939: این شبکه استاندارد داخل خودرو برای اتوبوس ها، کامیون ها و سایر وسایل نقلیه سنگین است.
CANopen: به طور گسترده در مواردی مانند اتوماسیون صنعتی کاربرد دارد.
طبقه بندی و تعریف کلاس های شبکه
کلاس A: نُرم ارسال داده ها (Rate Bit) برای پروتکل های موجود در این کالس کمتر از 10 کیلوبیت در ثانیه است.
کلاس B: این کالس با سرعت 10 تا 125 کیلوبیت بر ثانیه فعالیت می کند. استاندارد جهانی در این کلاس
پروتکل CAN می باشد که بیشترین کاربرد را در سیستم مالتی پلکس دارد. پروتکل مطرح دیگر، پروتکل VAN می باشد که توسط فرانسوی ها ساخته شده است.
کلاس C: نُرم ارسال داده در محدوده 125 کیلوبیت تا 1 مگابیت بر ثانیه می باشد
تفاوت های شبکه CAN و VAN
- برخلاف CAN که دارای شناسه 11 بیتی در حالت استاندارد و 29 بیتی در حالت توسعه یافته است، شناسه پروتکل VAN از نوع 12 بیتی است.
- فرمت پیام ها متفاوت است.
- بر خلاف قالب های داده 8 بایتی CAN، قالب های VAN از نوع 28 بایتی است.
- نودها در CAN به صورت MultiMaster پیاده سازی می شوند. اما در پروتکل VAN می توان از روش MultiMaster یا SlaveMaster و یاهر دو حالت با هم استفاده کرد.
