Programozható vezérlő rendszerek KOMMUNIKÁCIÓS HÁLÓZATOK 2

Programozható vezérlő rendszerek

KOMMUNIKÁCIÓS HÁLÓZATOK 2.


CAN busz - Autóipari alkalmazásokhoz fejlesztették a 80-as években - Elsőként a BOSCH vállalat fejlesztette - 1993-ban szabvány (ISO 11898: 1993) - Később fokozatosan az iparban - Ma már kb. 40 gyártó készít CAN IC-t


CAN busz - Multi-master → ha kiesik egy eszköz a hálózat tovább működik - Broadcast kommunikáci → minden egység megkapja az adatot, majd eldönti, hogy vonatkozik-e rá - kifinomult hibavédelem (CA)→ hibás adatok újra küldése


CAN busz - Nincs bus master, vagy token - Egyedi hozzáférési megoldás: nondestructive bit-wise arbitation - Minden állomásnak van egyedi azonosítója, mely egyben a prioritását is jelöli - A magas prioritású adhat a kisebb vár - Nincs determinisztikus hozzáférés


CAN busz - A 2-es adhat, ő folytathatja a kerettel ütközés nélkül


CAN busz – adatkeret


CAN busz – adatkeret Arbitációs mező - Standard esetben 11 bit (Extended esetén a Base ID) - RTR (Remote Transmission Request) bit – adatkeretnél domináns bit (0) - IDE bit (Standard vagy Extended keretet azonosít) - Az ütközés elkerülésben a Standard rész vesz részt - Extended esetben SRR (Substitute Remote Request) helyettesíti RTR-t


CAN busz – adatkeret Arbitációs mező


CAN busz – adatkeret Vezérlő mező -

r1, r0 → fenntartott N/A DLC (Data Length Code) – adathossz max. 8 byte lehet 9-15 → alkalmazás-specifikus


CAN busz – adatkeret Vezérlő mező


CAN busz – adatkeret Adat mező - 0-8 byte hosszú - 0 → csak esemény jelzése


CAN busz – adatkeret CRC mező -

15 bit CRC 1 bit határoló Hamming távolság = 6 Hiba esetén Error Frame


CAN busz – adatkeret ACK mező - 2 bit (küldés → recesszív, nyugtázás → domináns) - A vevő nyugtázza a hibátlan üzenetet


CAN busz – adatkeret EOF mező - End of Frame, 7 bites sorozat (recesszív) - Üzenet végét, jelzi - Feldolgozáshoz, tároláshoz idő kell


CAN busz – Adatkérő keret -

Hasonló, mint az előbb Nincs benne adat RTR bit dönti el (adatkeret → domináns) Az adatkeretnek elsőbbsége van → adatkérésre azonnali válasz


CAN busz – Hibakezelés -

Hiba detektálása Hiba jelzése a buszra → error flag Minden részvevő eldobja a hibás adatot Hiba számláló növelése A hibás üzenet automatikusan ismétlődik Error flag → 6 egyforma bit → sérti a bitbeültetési szabályt


CAN busz – Hibakezelés Hiba jelzése - bármelyik node jelzhet


CAN busz – Hibakezelés Error keret - 8+3 bitnyi idő az újra kezdésre


CAN busz – Hibakezelés Bitbeültetési szabály - minden 5. egyforma bit után egy 6. komplemens bit - vevő törli


CAN busz – Hibakezelés Bitbeültetési szabály


CAN busz – Hibakezelés CRC hiba - Csak detektálásra nem javításra - Error Frame és újraküldés


CAN busz – Hibakezelés Nyugtázási hiba - Ha küldéskor az ACK bit nem domináns (1 vevő vesz) → Error Frame, újraküldés


CAN busz – Hibakezelés Forma hiba - Ha az adó a határoló biteknél dominánsat talál, akkor Error Frame, újra küldés

1000 évente 1 db nem detektált hiba!! (0,5 Mbps, napi 8 órás használat)


CAN busz – Hibakezelés Hiba állapotok - Kétfajta hiba számláló - REC (Receive Error Counter) - TEC (Transmit Error Counter) - Hibás frame → ++ - Hibátlan frame → – - Alapállapot (Error Active) Error Frame küldés - Error Passive → tárolja a hibát - Bus off → lekapcsolódás a buszról (high impedance) - Bus off → software reset + bitsorozat


CAN busz – Hibakezelés Hiba állapotok


CAN busz – Hibakezelés Passzív hiba keret - csak egyszer, csupa receszív


CAN busz – Hibakezelés Transmit Error Counter - 0-96 → Error Active állapot - 97-127 → Warning (megszakításhoz) - 128-255 → Error Passive állapot - >255 → lekapcsolódás a buszról


CAN busz – Hibakezelés Transmit Error Counter


CAN busz – Hibakezelés Receive Error Counter - Vett hibás adatoknál → ++ - A regiszter mérete határozza meg a max. értéket


CAN busz – Overload Overload Frame - ha a node nem tudja fogadni a következő üzenetet - ha az üzenetek közötti 3 bit közül egy domináns (első két bit) - hasonló mint az Active Error Frame, de nem növeli a számlálókat (REC, TEC) és nincs újraküldés


CAN busz – Overload Overload Frame


CAN busz – Bit kódolás - NRZ kód - Vagy Manchester kód (élek)


CAN busz – Bit kódolás Bit beültetés


CAN busz – Bit kódolás Bit idők - minden bit általában 4 szegmensből áll - SYNC_SEG → szinkronizáció - PROP_SEG → jelkésleltetés miatt


CAN busz – Átvitel - bridge, repeater alkalmazható


CAN busz – Max hossz


CAN busz – Hálózat


CAN busz – Jelszint


CAN busz – EMI


CAN busz – Átviteli közeg


CAN busz – EMI


CAN busz – Fault Tolerant - fel és lehúzó ellenállások


CAN busz – Fault Tolerant


CAN busz – Device Net -

Allen Bradley fejlesztette CAN alapokon Nyílt rendszer 64 csomópont, 2048 egység 4 vezetékes kábel (két vezeték táplálásra) Pollozás (scanner)


CAN busz – Device Net - 1,2 CAN, a többi DNet


CAN busz – Device Net - 1 érpár adatnak (árnyékolva) - 1 érpár tápfeszültségnek (árnyékolva) - Max. 3/8 amper a tápvonalon (vékony/vastag) - 125, 250, 500 kbps - Lineáris (busz) topológia - Érzéketlen egy node kiesésére - A node címmel rendelkezik (0-63)


CAN busz – Device Net - Poll üzenet (folyamatos) - Ciklikus üzenet (időzített) - COS (Change Of State) üzenet


CAN busz – Device Net Master - 1db master - Elsőként el kell készíteni a kommunikációs táblázatot - Fel kell konfigurálni a slavet - Electronic Data Sheet (EDS), mint GSD


CAN busz – Device Net Tipikus DNet


CAN busz – Device Net Dnet map

Programozható vezérlő rendszerek KOMMUNIKÁCIÓS HÁLÓZATOK 2

Recommend Documents