Что такое CAN шина?

Современные автомобили с электронными бортовыми системами состоят из огромного количества управляющих, исполнительных устройств и блоков управления, датчиков, контроллеров. Соответственно, наличие большого количества электронных систем предусматривает и наличие большого количества проводов. Кроме того, возникает необходимость применения коммуникационной системы, которая могла бы обеспечить обмен всеми данными между электронными устройствами и блоками управления. Данная задача была решена в 80-х годах, когда был разработан цифровой интерфейс CAN – Controller Area Network.

Применение can шины на автомобилях с электронной бортовой системой позволило:

• объединить работу отдельных узлов и устройств;
• применять большое количество различных блоков управления;
• обеспечить быстрый обмен информацией между всеми устройствами;
• создать эффективную защиту электронных систем от внешнего воздействия.

CAN шина представляет собой связующее звено в электронной системе современного автомобиля, служащее для обмена информацией. Это своего рода сетевой интерфейс, разработанный специально для обеспечения более эффективной и слаженной работы автоматических систем в автомобиле. Она позволяет подключать различные устройства, способные одновременно принимать и передавать цифровую информацию с очень высокой скоростью.

Применение can шины позволило значительно снизить влияние электромагнитных полей внешнего характера на работу электронных систем автомобиля.

Само устройство шины представляет собой витую пару проводов, по которым и обеспечивается передача данных. Длина проводов может быть различна, в зависимости от предполагаемой скорости передачи данных. Например, если скорость передачи данных составляет 1 Мбит/с, то длина проводов может достигать тридцати метров.

К can шине можно подключать большое количество устройств, число которых теоретически неограниченно, но по факту в среднем достигает в количестве чуть более шестидесяти. В настоящее время ведется разработка can шин, которые позволили бы подключать гораздо большее количество устройств и при этом обеспечивали бы максимально высокую скорость передачи данных.

Основные характеристики can шины:

• скорость обмена информацией 1Мбит/c;
• система обнаружения ошибок и неисправностей во время обмена информацией;
• работа в режиме реального времени;
• высокая устойчивость против возникновения помех.

Принцип работы can шины.

Can система обладает мультифункциональными возможностями. Все узлы системы могут передавать информацию одновременно и в то же время некоторые узлы могут осуществлять запрос шины. Специальный передатчик, анализируя поступающие данные, передает их на все узлы системы. Каждый из имеющихся узлов самостоятельно определяет необходимость обработки поступающей информации. Передатчик присваивает каждому потоку информации на отдельные узлы идентификатор, имеющий определенный приоритет. Именно на основе этого идентификатора узлы системы определяют важность поступающей информации.

Одна из главных особенностей can шины заключается в надежности передачи и обработки всей информации. Специальный can контролер регистрирует имеющиеся ошибки и неисправности. Происходит обработка ошибок и неисправностей, в результате которой узел, в котором обнаружена ошибка, будет отключен от общего соединения.

Конструктивные особенности can шины.

На сегодняшний день can шины реализуются на основе трех видов проводов:

• витая пара проводов;
• шлейф;
• оптоволокно.

Первый и второй вид отличаются более низкой стоимостью, но и соответственно более низкой скоростью передачи данных. Оптоволокно обеспечивает максимально высокую скорость передачи данных. Шины с оптоволокном устанавливаются на автомобили представительского класса и класса люкс. Они отличаются большей надежностью и более длительным сроком службы. С другой стороны представляют собой и более сложную систему в области проведения ремонта или диагностики в отличие от шины из витых пар или в виде шлейфа. Если поврежденный, порвавшийся провод не составляет сложности спаять и устранить неполадки, то с оптоволокном дела обстоят сложнее, и не каждый специалист возьмет на себя такую ответственность.

Применение can шины позволило исключить необходимость использования большого количества проводов в электронной системе автомобиля для соединения блоков управления и узлов передачи данных. Современные автомобили становятся все более совершенными, количество блоков управления постоянно расширяется и в этом случае установка can шины становится уже крайней необходимостью. Даже самый простой автомобиль, на котором установлены стандартные автоматические системы, нуждается в централизованном обмене данными, не говоря уже об автомобилях класса люкс.

Диагностика can шины.

К главным преимуществам can шины необходимо отнести возможность проведения быстрой и достаточно простой диагностики всей системы автомобиля. Шина имеет единый разъем, который позволяет подключить устройства для диагностики.

Однако кроме проведения диагностики автомобиля, сама шина также может быть подвержена различным видам повреждений, которые требуют исправления.

Основными неисправностями шины являются разрыв проводов и помехи. В системе шины предусмотрена функция самодиагностики. Все неисправности, возникающие во время работы системы, записываются, соответственно каждая неисправность имеет свой собственный код. Это позволяет при подключении сканера легко устранить большую часть неполадок в шине, используя коды неисправностей.

В связи с тем, что can шины не универсальны, так как отсутствует единый стандарт их применения, для облегчения работы с ними разработаны специальные универсальные адаптеры. Адаптер для can шины облегчает подключение устройств для диагностики и осуществления других операций на различных моделях автомобилей.