CAN BUS (Controller Area Network)

السلام عليكم اخوتي الكرام...
ما هو ( CAN BUS )

هي شبكة التحكم بالمنطقة Controller Area Network
هذا النظام قامت بتطويره شركة روبيرت بوش بالشراكة مع شركت مايكرو سوفت عام 1983
سبب التطوير قدرة السيطرة على وحدات التحكم بسبب إزدياد عدد وحدات التحكم بالعربات ليتعدى أحيانا الخمسين و ما فوق وحدة تحكم.

أول مرة أستخدم هذا النظام من قبل شركة مرسيدس عام 1991 و جهزت به سيارت الفئة S

فائدة النظام:

1- التفاعل و الأتصال بين وحدات التحكم؛
2- التقليل من كمية الأسلاك المستخدمة.

ألية عمل النظام

هو أرسال بيانات عن وحدات التحكم إلى الوحدة المركزية و بالعكس.

هذه وحدة مركزية ( ECU,ECM PCM ) التسميات الثلاثة بنفس المعنى مع أختلاف بسيط، ECU Engine Control Unit، و تستخدم هذه التسيمة كـ: Electronic Control Unit ، لكن هي بالأساس وحدة التحكم بالمحرك، ECM Engine Control Module، وحدة التحكم بالمحركPCM  Powertrain control Module

وحدة التحكم بمحركات الطاقة تضم في نفس الوحدة إدارة المحرك و إدارة ناقل الحركة الأتوماتيكي، و كل هذه الوحدات مع إختلاف التسمية هي الوحدة المركزية التي تضم بيانات الترميز لنظام الاتصال  CAN.

إذا تعددت الوحدات المركزية لنظام CAN سوف يكون هناك أتصال مباشر أيضا عن طريق نظام CAN بين كل وحدة مركزية لكن دون المرور بأي وحدة جانبية، فقط من وحدة مركزية تحوي عدة رموز لنظام CAN إلى وحدة أخرى أيضا تحوي عدة رموز، في حال تعدد الوحدات المركزية تتعدد نقاط الاتصال، كما ذكرت ألية العمل هي أرسال و تبادل البيانات بين وحدات التحكم و هي تكون على الشكل الاتي:

الوحدة المركزية،ECM, ECU, PCM، لنفرض أن هذه الوحدة تملك الرمز S و تحمل الرمزA,B and C ..... ألخ
لاحظ الاختلاف بين كلمتي "تملك" و "تحمل" لكي لا يختلط عليك الأمر، هناك خيطين (سلكين) متفرعين من هذه الوحدة و هما سلكا النظام CAN الأول أسمه High و الثاني Low هناك تسميات أخرى لكن لن أعقد الموضوع عليك، واحد مخصص لأرسال البيانات من الوحدة المركزية و هو High و الأخر مخصص لاستقبال البيانات و هو Low، سوف يذهبان إلى نقطة إتصال تحوي عدة مخارج (يعتمد على عدد الوحدات أو على نقطة الاتصال لأي منطقة تابعة، لأن هناك عدة نقاط أتصال، مثلا نقطة الأتصال الخاصة لحجرة المحرك، نقطة أتصال تجمع جميع الوحدات الموجودة في حجرة المحرك، كـوحدة نظام منع أنغلاق المكابح ( ABS ) و نظام الثبات الألكتروني ( ESP ).....ألخ)، و الإدارة تتم عن طريق  ECM Engine control Module، نقطة أتصال خاصة بحجرة السائق و الركاب تجمع لوحة الأدارة ( Instrument panel ) مع وحدة التشغيل الإلكترونية ( ESI ) .....ألخ و تتم أدارة هذه النقطة عن طريق الوحدة المركزية المخصصة للجسم و يكون أختصارها   ( BCM ) Body Control Module

سوف تقوم نقطة التفرع بأرسال الأسلاك إلى وحدة التحكم
1/ ABS  تملك الرمز A و لا تحمل أي رمز.

2/ESP  تملك الرمز B و لا تحمل أي رمز.
3/ABC  تملك الرمز C و لا تحمل أي رمز.

الوحدة المركزية تقوم بطلب معلومات أو استقبال عن كل و حدة هل هي خاملة أو في حالة نشطة، أو تقوم بأرسال أمر لبدء التشغيل لسبب ما ( سوف أشرح السبب)، سوف تقوم بأرسال إشارة تحمل الرمز A ، الإشارة سوف تذهب إلى كل الوحدات لان نقطة الاتصال تجمع جميع الأسلاك مع بعضها لكن لن يتم التعرف على الإشارة إلى من الوحدة التي تملك الرمز A و سوف يتم تجاهل الطلب من باقي الوحدات.

أوامر التشغيل
لو فرضنا أن السائق كان يقود السيارة و فجأة واجه شيء أمامه ضغط على المكابح بقوة و انزلقت السيارة ماذا سوف يحدث؟ سوف يتم أرسال أمر من حساسات نظام عدم انغلاق المكابح لوحدة التحكم، التي سوف تتجاوب بأن السيارة تنزلق و تقوم بتفعيل النظام، الذي سوف يرسل أمر التفعيل إلى وحدة التحكم بالمحرك عن طريق CAN، سوف تقوم بأغلاق الخانق و أرسال أوامر إلى عدة وحدات تحكم، على سبيل المثال وحدة التحكم بالجسم النشط ( وحدة التحكم بالجسم النشط هي وحدة مختلفة عن وحدة التحكم بالجسم بالأداء و التسمية أيضا) سوف تقوم الوحدة بتعديل توازن السيارة لكي يكون الأرتفاع مماثل على كل الأجزاء بنفس الوقت، تتلقى وحدة الثبات الإلكتروني أمر لتعديل الضغط على المكابح، بحسب الحاجة لمنع التفاف السيارة، وحدة نظام الفرامل المساعدة ( ABS ) سوف تتلاقى أمر بزيادة الضغط على المكابح (هذه الوحدة مجهزة بحجرات ضغط هيدروليكي هي التي تسبب زيادة الضغط )

سرعة نقل البيانات في النظام تعتمد على طول السلك الموصل بين الوحدات و نقاط الاتصال و الوحدة المركزية لكنها تكون عادة 1 Mb/s أو أقل بقليل لكن أغلب السرعات تكون حوالي  120Kb/s، بسبب الانشغال بنقاط الاتصال و الأسلاك.
لا يمكن لأكثر من اشارة واحد أن تمر بنفس السلك بنفس الوقت أذا حصل و تم هذا الأمر، سوف يتم تفضيل الأمر ذات الأهمية الأكبر للمرور.