مالتی پلکس

[am in 25041]

 

مالتی پلکس در کم کردن حجم سیمها در خودرو نقش زیادی داشته است برای مثال درپژو206

محدودیتهای سیستم سیمکشی معمولی

در طی دو دهه گذشته پیچیدگی سیستمهای سیمکشی مدرن به طور پیوسته افزایش یافته

است و در سالهای اخیر این افزایش به شدت چشمگیر شده است اکنون کار به جایی رسیده

است که اندازه و وزن دسته سیم به مشکل مهمی تبدیل شده است تعداد سیمهای لازم در

مورد اتومبیلهای رده بالا حدود 1200 رشته می رسد دسته سیم لازم برای کنترل همه کارکردهایی

که به در سمت راننده مربوط می شود ممکن است تا 50 رشته سیم داشته باشد و سیستمهای

واقع در ناحیه داشبورد ممکن است به تنهایی بیش از 100 رشته سیم و اتصال داشته باشند

بنابراین اشکار است که گذشته از مشکل بدیهی اندازه و وزن دسته سیم با افزایش اتصالها و

سیمها احتمال بروز عیب هم بیشتر می شود تخمین زده می شود که هر 10 سال پیچیدگی

سیم کشی اتومبیل دو برابر می شود

تعداد سیستمهای که به صورت الکترونیکی کنترل می شود پیوسته رو به افزایش است هم اکنون

استفاده از بعضی از این سیستمها متداول شده است و استفاده از بعضی دیگر نیز رو به افزایش

است به عنوان نمونه چند تا از این سیستمها را نام می بریم

1- سیستم اداره موتور

2- سیستم ترمز قفل نشو

3- سیستم کنترل کشش

4- سیستم متغیر تنظیم زمانی سوپاپ

5- سیستم کنترل جعبه دنده

6- سیستم تعلیق فعال

همه این سیستمها کار خود را انجام می دهند اما به یکدیگر هم مربوط اند بسیاری از حسگرهای

که برای یک واحد کنترل الکتریکی داده فراهم می کنند بین همه واحد یا بعضی از انها مشترک اند

[am in 25041]

یکی از راههای ممکن استفاده از یک کامپیوتر برای کنترل همه سیستم هاست اما تولید این کامپیوتر

به تعداد کم بسیار پرهزینه است را دوم استفاده از گذرگاه مشترک دادهاست بدین ترتیب ارتباط

بین مدولها برقرار می شود و اطلاعات دریافتی از حسگرهای وسایل مختلف در دسترس همه وسایل

قرار می گیرد حال این فکر را کمی توسعه می دهیم اگر بتوان دادها را از طریق یک سیم انتقال داد

و به همه بخشهای اتومبیل رساند ان گاه می توان سیمکشی اتومبیل را به سه رشته سیم کاهش

داد این سیمها عبارت خواهند بود از یک سیم برق یک سیم اتصال بدنه و یک سیم سیگنال فکر

استفاده از یک سیم برای انتقال چندین سیگنال فکر تازه ای نیست و سالهاست که در عرصه های

مانند مخابرات را دور به کار می رود برای (مالتی پلکس) کردن چندین سیگنال روی یک سیم از دو راه

اصلی استفاده می شود این راها عبارت اند از مالتی پلکس کردن تقسیم فرکانسی و مالتی پلکس

کردن تقسیم رادیویی است اگر بیش از حد ساده کردن موضوعی پیچیده قابل قبول باشد میتوان

گفت که نوعی از مالتی پلکس کردن تقسیم زمانی معمولا در انتقال سیگنالهای رقمی به کار می رود

حال سیستمهای سیمکشی ماتی پلکس را برای کاربرد اتومبیل بررسی می کنیم این نوع سیمکشی

را سیستم برق رسانی حلقوی نیز می نامند استفاده از سیستمهای سیم کشی مالتی پلکس

سالهای متمادی بررسی شده است و در اواخر دهه 1970 لوکاس سیستمی را ابداع کرد که برای

ازمایش روی اتوبوسهای لیلاند نصب شد قبلا همین سیستم را روی رور 2000 ازومده بودند در مالتی

پلکس گذرگاه داده و کابلهای برق رسانی باید به همه نواحی سیستم برقی اتومبیل سرکشی کنند

برای تجسم طرز کار این سیستم رویدادهایی را که هنگام روشن و خاموش کردن چراغهای بغل رخ

می دهند در نظر بگیرید ابتدا وقتی راننده کلید چراغ را میزند سیگنال منحصر به فردی روی گذرگاه

داده قرار می گیرد این سیگنال را فقط گیرندهای خاصی تشخیص می دهند که جزئی از هر مجموعه

چراغ هستند این گیرندها به نوبه خود بین سیم برق و چراغها اتصال برقرار می کنند

در هنگام خاموش کردن چراغها نیز عملیاتی به همین ترتیب انجام می شود با این تفاوت که این بار

رمزی که وارد گذرگاه داده می شود متفاوت است و فقط گیرندهای مقتضی ان را به عنوان رمز

خاموشی شناسایی می کنند

 

گذرگاه داده مالتی پلکس

برای انتقال دادهای مختلف از طریق یک خط باید چندین معیار را به دقت تعریف و بر سر انها توافق

کرد این تعریف معیارها را قرار داد ارتباطی می نامند بعضی از متغیر هایی که باید تعریف شوند به

قرار زیرند

1- روش نشانی دادن

2- ترتیب انتقال

3- سیگنالهای کنترل

4- خطایابی

5- سرعت یا اهنگ انتقال

محیط مادی را نیز باید تعریف و بر سر ان توافق کرد محیط مادی شامل موارد زیر است

1- واسطه انتقال مثلا سیم مسی تار نوری و غیره

2- نوع رمز گذاری برای انتقال مثلا قیاسی و یا رقمی

3- نوع سیگنال مثلا ولتاژ جریان فرکانس و غیره

مدار مورد استفاده برای براورده کردن معیارها بالا را مدار فصل مشترک گذرگاه می نامند و

غالبا به صورت یک ای سی است در بعضی موارد این ای سی مدارهای اضافی مثلا به صورت

حافظه دارد

اما با توجه به این که تعداد زیادی از این تراشه ها در اتومبیل مصرف می شود می توان انها را به

قیمت ارزان تولید کرد مانند هر سیستم قراردادی دیگر انتظار می رود که بتوان از فقط یک قرارداد

استفاده کرد اما همیشه هم این طور نیست

 

[am in 25041]

در اولین سال های تولید اتومبیل و تولید این ساخته دست بشر تا به امروز شاهد پیشرفت های زیادی در این صنعت بوده ایم که یکی از بنیادی ترین صنعت های قرن حاضر و جزو صنایع مادر میباشد. در این بین مقوله الکترونیک خودرو تا حدودی از قافله پیشرفت عقب افتاد چون در زمان های اولیه بیشتر توجه خودرو سازان بر روی طراحی موتور شاسی فرم اتاق و.... بود همچنین استفاده وسیع از وسایل الکترونیکی تا به این حد که امروزه در خودروها کاربرد دارد مورد توجه نبود. اما با توجه به مسایل بالا و افزایش قیمت قطعات مصرفی دستمزد بالا سعی بر کاهش هزینه و بالا بردن کیفیت خودرو خودرو سازان رو به یکی از موارد موجود که همان لزوم ساده کردن سیم کشی موجود خودرو و ارتقا این سیستم برای به کار گیری منابع مصرف کننده در خودرو معطوف کرد. در این بین توجه متخصصان به سیستمی که در صنایع مخابراتی مورد استفاده بود معطوف شد و همان سیستم مولتی پلکس بود. که البته با تلفیق این سیستم با سایر تکنولوژی های موجود به صورت امروزی در خودرو سازی مورد استفاده قرار گرفت. کشور های مختلف استاداره های خاص و نام های خاصی رو برای کاربرد این سیستم به کار میبرند که از جمله معروفترین اونها میشه به : 1-استاندارد Can: ساخت المان که در خودرو های بنز ب.ام.و فیات و ولو به کار میرود. 2-استاندارد VAN: ساخت کشور فرانسه و روی محصولات رنو و پژو این کشور مورده استفاده هست. 3-استاندارد J1850: ساخت کشور امریکا میباشد که بر روی محصولات تولید کرایسلر فورد و جی ام مورد استفاده میباشد. 4-استانداردProprietary: تولید کشور ژاپن هست که بر روی محصولات این کشور مورد استفاده میباشد. 5- استانداردAbsus: محصول المان و مورد استفاده بر روی محصولات گروه فولکس واگن. در میان استاندارد های بالا CAN از موفق ترین اون ها به حساب می اید و بیشتر خودرو سازان از این اسناتدارد بر روی محصولاتشون استفاده میکنند. در ادامه به لزوم استفاده از سیستم مولتی پلکس اشاره خوهیم کرد. البته تعداد کمی از موارد در بالا ذکر شد که توجه شما رو به سایر موارد جلب میکنم. 1-افزایش بیش از حد استفاده از قطعات الکترونیکی در خودرو. 2-ساده سازی استفاده از سیم کشی و ساده سازی دسته سیم ها. 3-بالا رفتن تعداد ارتباط میان ECU با سایر اجزا اتومبیل و نیاز به هماهنگ کردن داده ها. 4-بالا بردن کیفیت ایمنی و اسایش در خودرو ها 5-تغییر روش های عیب یابی خودرو و نیاز به ساده کردن کار کردن با دستگاهای عیب یابی و خود مجموعه وسایل داخل خودرو. نحوه قرار گیری ECU ها در سیستم مولتی پلکس. 1-STAR: در چیدمان تمام ECU های موجود به صورت جداگانه به ECU مرکزی وصل میشود. 2-BUS:در این حالت ECU ها پس از اتصال به یکدیگر نیز وصل میشوند. 3-TREE:تلفیقی از دوشبکه بالا میباشد. 4-Lattice:در این نوع اتصال ECU ها به گونه اتفاقی به یکدیگر متصل هستند. 5-RING:در این حالات بین دو ECU یک ECU دیگر قرار گرفته است. خوب همون طور که قبلا گفتیم این سیستم در صنایع مخابراتی مورد استفاده بوده حال نحوه انتقال اطلاعات بدین گونه میباشد. 1- از طریق دو رشته سیم که فرکانس بالایی دارند. 2- سیمهای کواکسیال 3- مادون قرمز{اینفرارد} 4- ارتباط رادیویی 5- خط تلفن 6- فیبر نوری خوب یواش یواش از بحث معرفی خارج شده و به 206 میپردازیم. BSI: یکی از مهمترین قطعات در سیستم مولتی پلکس میباشد. این ECU در واقع سرور شبکه میباشد و اطلاعاتی که بین ECU های دیگه رد و بدل میشه رو منتقل میکنه. همچنین یکی از واسطه ها بین سیستم VAN هست که برق سیستم فعال سازی و در نهایت کنترل و نظارت بر این شبکه بر عهده این ECU میباشد. همچنین وقتی شما ECU های خودرو رو عیب یابی میکنید در واقع سیستم BSI در این بین نقش واسطه رو ایفا میکند. شبکه های موجود در 206 سه عدد میباشد که : 1-CAN 2-VAN BODY 3- VAN Comfort پر سرعت ترین شبکه CAN میباشد که انتقال اطلاعات در اون تا 1MB/S هم میرسه. حال ببینیم نحوه انتقال اطلاعات بین دو شبکه VAN وCAN چگونه هست؟؟؟ 1-Ppint to point: در این روش اطلاعات مشخص از ECU فرستنده به ECU گیرنده میرسد و در کل اطلاعات مورده نظر دارای یک گیرنده مشخص هست. 2-BROAD CAST: تو این سیستم اطلاعات روی شبکه فرستاده میشه و هر ECU بر حسب نیاز خودش به اطلاعات منتشر شده از اونها استفاده میکند. 3- Multi Point: این روش با روش بالا کمی شبیه به هم میباشد با این تفاوت که در روش بالا شما اطلاعات رو که از یک ECU دریافت و منتشر میکنید در سرتاسر شبکه پخش میشه اما در روش سوم اطلاعات به چند ECU مشخص فرستاده میشه. همچنین باید اضافه نمود که در سیستم VAN و هنگامی که اطلاعات به روش های 3و2 منتشر میشوند اگر اطلاعات مورد نیاز از یک ECU در یافت نشود کل مجموعه به کار خودش ادامه میده و یا اگر اطلاعات ناقص و غلط باشد بدون هیچ گونه واکنشی نسبت به نمایش اطلاعات اقدام میکند. اما در شبکه CAN اینگونه نیست بلکه هرگاه یک ECU اطلاعات ناقص منتشر کند یا اطلاعات بهش نرسد با اطلاع دادن به دیگر ECU ها باعث میشود که سایر مجموعه صبر کرده تا اطلاعات درست در سیکل و دور بعدی بدست بیاید. البته این رو باید اضافه کرد که در همین سیستم اگر یک قسمت مجموعه اطلاعات ناقص و یا همراه با خطا صادر کند توسط شمارنده ای که در سیستم تعبیه شده از مدار خارج شود واطلاعات ارسالی نیز بلوکه میشود. که این امر باعث کارکرد سایر اجزا سیستم میشود.