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Il Protocollo CANOpen come standard nella diagnostica dei veicoli

Informazioni tesi

  Autore: Daniele Bortolato
  Tipo: Diploma di Laurea
  Anno: 2004-05
  Università: Università degli Studi di Padova
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Informatica
  Relatore: Michele Moro
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 157

Rete CAN e protocollo CANopen:
- nati per il settore automobilistico
- affermati anche in altri ambiti
Consorzi di sviluppo e diffusione, mediante politica di standardizzazione, hanno determinato il successo.
REQUISITI stringenti per:
- cablaggio
- tempi di risposta
- immunità ai disturbi
- continuità di funzionamento
SOLUZIONE: bus di campo
- condivisione di collegamenti
- condivisione di comunicazione
- efficienza (priorità, velocità dei messaggi)
- flessibilità, affidabilità e manutenzione
CANopen consente:
- comunicazione point-to-point o broadcast
- priorità dei messaggi e contesa del bus
- rilevamento degli errori
- sincronizzazione
- descrizione dei moduli con EDS.
FRAME o MESSAGGI
- remote frame
- data frame
- error frame
- interspace frame
- overload frame
Gli errori sono segnalati e non corretti. Un dispositivo CANopen gestisce il proprio funzionamento.
La DIAGNOSTICA nei veicoli consente il controllo della rete CANopen e delle informazioni.
Diagnostica a tre livelli:
- consistenza della rete fisica
- consistenza del protocollo
(verifica della sussistenza della comunicazione)
- analisi dei dati nella rete
(immissione, acquisizione, studio)
La diagnostica in PROGETTO
Un CAN Analyser può
- creare e definire un dispositivo CANopen virtuale
- analizzare il comportamento
- adattare il dispositivo con modifica di parametri
- sollecitare la rete e studiarne le reazioni
I profili standardizzati consentono
- uso di dispositivi disponibili
- creazione di nuovi dispositivi da modelli esistenti
La diagnostica in VEICOLI CIRCOLANTI:
- rilevamento di parametri “pubblici”
(standard l’interfaccia e il formato dei valori)
- rilevamento e riparazione di guasti
(conformità e profili standardizzati permettono
l’interscambiabilità di parti di produttori differenti)
Conclusioni
Validità della soluzione:
- quantità di nodi operativi (oltre 100 milioni)
- entità di investimenti attuali (20-25%)
- previsioni di investimenti futuri (35-40%)
- peso dell’innovazione (il 90% riguarda l’elettronica)

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- 7 - INTRODUZIONE Ormai moltissimi ambienti fanno uso di reti locali con estensioni che da pochi centimetri possono arrivare a qualche chilometro. Esse sono utilizzate fondamentalmente per condividere delle risorse e per lo scambio delle informazioni. Affinché la comunicazione sia possibile, si devono considerare una serie di elementi tali da garantire il collegamento tra i dispositivi, l’integrità delle informazioni, la velocità della comunicazione. I fattori importanti da considerare sono: • la compatibilità: la rete deve supportare di dispositivi differenti, chiamati nodi, ed eventualmente deve avere la possibilità a collegarsi ad altre reti; • l’espandibilità, cioè la possibilità di ampliamento del sistema in maniera relativamente semplice e con costo contenuto; • le prestazioni, intese come velocità di trasmissione, numero di utenze, distanze di comunicazione supportate; • affidabilità, considerata come corretto funzionamento del sistema nel suo complesso e capacità nella rete stessa di confinare i guasti sul componente per non collassare il resto del sistema. Nel processo di comunicazione ci sono due aspetti di fondamentale importanza: la corretta e tempestiva trasmissione e ricezione dell’informazione e la riconoscibilità sotto il profilo di sintattico e semantico. Con analogia al dialogo umano, i due aspetti si riferiscono alla trasmissione e ricezione del suono e successivamente alla sua interpretazione come linguaggio. Per risolvere questi due problemi di comunicazione sono nate le architetture a strati. Un’architettura a strati è un’astrazione logica un costrutto di riferimento. In ogni strato sono considerati due concetti fondamentali: il servizio, cioè che cosa fa il livello, e il protocollo, cioè come è reso il servizio. Una comunicazione di tipo broadcast è strutturata in maniera tale che un dispositivo funzioni da emittente della comunicazione e gli altri siano destinatari senza privilegio di alcuni sugli altri. CANopen (Controller Area Network) è un protocollo di comunicazione seriale di tipo “broadcast” che permette il controllo real-time distribuito con un livello di sicurezza molto elevato. E’ stato introdotto dalla Bosch nei primi anni ‘80 per applicazioni automotive, per consentire la comunicazione fra i dispositivi elettronici montati su autoveicoli, ma si è diffuso ormai in molti settori dell’industria, compresa quella elettromedicale ed assistiva.

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