Kas yra duomenų perdavimo sistema?
CAN magistralės ryšys
Valdiklio srities tinklo (CAN) magistralė yra nuosekliojo ryšio protokolo magistralė, skirta naudoti{0}}realiuoju laiku. Jis gali perduoti signalus per vytos poros, bendraašio kabelio arba optinio pluošto. Dėl didelio našumo, didelio patikimumo ir puikių-realaus laiko charakteristikų CAN tapo viena plačiausiai naudojamų lauko magistralių visame pasaulyje.
Šiuo metu CAN ryšys yra pagrindinis baterijų valdymo sistemų (BMS) ryšio metodas. Jis primygtinai rekomenduojamas ir plačiai taikomas tiek vidaus, tiek tarptautinėse standartizuotose elektromobilių akumuliatorių valdymo sistemose, taip pat atitinkamuose BMS duomenų perdavimo standartuose tiek Kinijoje, tiek užsienyje. Kiti magistralės protokolai, tokie kaip RS232 ir RS485, taip pat naudojami kai kuriose baterijų valdymo sistemų vidinėse komunikacijose.
„FlexRay“ komunikacija
Tobulėjant automobilių elektroninėms technologijoms, tradiciniai CAN sprendimai nebėra optimalus pasirinkimas sprendžiant transporto priemonių komunikacijos iššūkius. 2000 m. rugsėjo mėn. BMW ir „DaimlerChrysler“, bendradarbiaudami su „Philips“ ir „Motorola“, įsteigė „FlexRay“ konsorciumą, siekdami sukurti naują ryšio protokolą ir reklamuoti jį kaip standartinį protokolą pažangioms jėgos pavaros, važiuoklės ir X-by-wire sistemoms.
„FlexRay“ siūlo daugybę pažangių funkcijų, kurių neturi tradiciniai{0}}transporto priemonių ryšio protokolai (pvz., CAN), įskaitant:
(1) Didelis perdavimo greitisKiekvienas FlexRay kanalas užtikrina 10 Mbit/s pralaidumą. „FlexRay“ gali veikti kaip vieno-kanalo sistema (panaši į CAN arba LIN tinklus) arba kaip dviejų kanalų{3}}sistema, pasiekianti maksimalų 20 Mbit/s – 20 kartų didesnį perdavimo greitį nei maksimalus dabartinių CAN tinklų veikimo greitis.
(2) Sinchronizuota laiko bazė„FlexRay“ naudojamas prieigos metodas yra pagrįstas sinchronizuota visuotine laiko baze. Ši laiko bazė automatiškai nustatoma ir sinchronizuojama pagal protokolą ir pasiekiama programos sluoksniui. Laiko bazės tikslumas svyruoja nuo 0,5 μs iki 10 μs (paprastai 1–2 μs).
(3) Deterministinė komunikacijaRyšys FlexRay vyksta nuolat pasikartojančiais ryšio ciklais, kai tam tikriems pranešimams cikle priskiriamos fiksuotos pozicijos (laikai). Dėl to gavėjas iš anksto tiksliai žino, kada ateis pranešimas. Pranešimų atvykimo laiko nuokrypis yra itin mažas ir garantuotas.
(4) Aukšta gedimų tolerancijaGeros klaidų aptikimo galimybės ir gedimams{0}}toleruojantis veikimas yra pagrindiniai „FlexRay“ dizaino aspektai.
- „FlexRay“ magistralė naudoja ciklinį atleidimo patikrinimą (CRC), kad aptiktų ryšio klaidas.
- Dviejų{0}}kanalų komunikacija „FlexRay“ užtikrina dubliavimą.
- Naudodama žvaigždžių topologiją (arba topologijų derinį), „FlexRay“ gali visiškai patenkinti gedimų-tolerancijos reikalavimus, įskaitant vieno-taško- -gedimų mažinimą.
(5) LankstumasLankstumas buvo pagrindinis dėmesys kuriant FlexRay protokolą ir atsispindi šiais aspektais: ① Palaiko kelias tinklo topologijas (autobusas, žvaigždutė, hibridas ir kt.); ② Konfigūruojamas pranešimo ilgis: duomenų naudingosios apkrovos ilgis gali būti pritaikytas prie konkrečių valdymo programos reikalavimų; ③ Naudojant dviejų{1}}kanalų topologiją, du kanalai gali būti naudojami pralaidumui padidinti arba pertekliniams pranešimams perduoti; ④ Statinių ir dinaminių segmentų trukmė komunikacijos cikle gali būti koreguojama pagal konkrečius taikymo poreikius.
Pramoninis eternetas
Pramoninis eternetas yra visiškai atviras, visiškai skaitmeninis tinklas. Įvairių gamintojų įrenginiai gali lengvai sujungti tarpusavyje, laikydamiesi standartinių tinklo protokolų. Jis siūlo didelius ryšio spartus: spartusis eternetas, kurio greitis yra 10 Mbit/s ir 100 Mbit/s, buvo plačiai pritaikytas, Gigabit Ethernet technologija subrendo, o 10 Gbit/s Ethernet yra aktyviai tiriamas ir vystomas. Šie rodikliai yra žymiai didesni nei dabartinių lauko magistralių.
Tačiau pramoninis Ethernet vis dar susiduria su keliais iššūkiais, visų pirma:
- Veikimas realiuoju laiku-
- Pritaikymas ir patikimumas atšiaurioje pramoninėje aplinkoje
- Galimybė naudoti{0}}sluoksnio protokolus, tinkamus pramoninės automatikos valdymui
Nuolat tobulėjant pramoninei Ethernet technologijai, pirmiau minėti klausimai palaipsniui sprendžiami.
