Întreţinerea şi diagnoza cu reţele redundante CANopen

18 SEPTEMBRIE 2009

Complexitatea care vine cu implementarea unor astfel de reţele este reflectată în cerinţele în creştere referitoare la întreţinere şi diagnoză. În special afişarea relaţiei de timp a cadrelor CAN între cele două reţele CAN redundante necesită instrumente de analiză de calitate ridicată. Nu este de nici un folos ca pur şi simplu să fie conectat un analizator standard nesincronizat la fiecare dintre linii. În cele ce urmează sunt prezentate anumite aspecte esenţiale ale diagnozei reţelelor redundante.
Figura 1 prezintă structura dispozitivului pentru utilizarea în sisteme de siguranţă şi sisteme cu aplicaţii critice. Astfel de unităţi au două conexiuni la reţea pentru fiecare dintre cele două magistrale independente CAN.
Prima conexiune CAN este denumită interfaţă Default (Implicită), cea de-a doua interfaţă Redundantă. Ambele conexiuni se referă la standardele CiA 301 şi CiA 303-1.
Conform CiA 302-6, una dintre linii este denumită linie activă. Pe aceasta sunt transferate diferite servicii CANopen ca şi pe cealaltă. O cerinţă esenţială pentru analiza cu succes a reţelelor redundante este simbioza componentelor hardware şi software care sunt armonizate una cu cealaltă. Pentru ambele linii (Default şi Redundant), interfaţa CAN trebuie să fie în stare să genereze un marcaj de timp corect şi precis care este sincron pentru ambele porturi. Pe deasupra, este important ca ordinea cronologică a tuturor mesajelor CAN primite, în special între magistralele redundante, să rămână aceeaşi pe calea mesajelor către software-ul interpretator. Din moment ce întreţinerea şi diagnoza necesită de obicei instalaţii mobile on-site, în ziua de azi interfeţele USB-CAN sunt predominant folosite.
Având condiţia de consum energetic redus, acestea sunt alimentate direct prin portul USB, de exemplu cel al unui laptop.
Când se utilizează în practică reţele CAN redundante, există diferite scenarii care pot provoca defecţiuni. Datorită schemei de arbitrare a CAN, trimiterea cadrelor CAN ar putea fi întârziată la accesul magistralei. În special pentru PDO-uri, acest lucru poate conduce la întârzierea unui mesaj trimis mai devreme pe magistrală în timp ce în consecinţă un nou PDO de pe cealaltă magistrală este suprascris. Chiar dacă redundanţa CAN include posibilităţi de prevenire, astfel de defectări sunt dificil de diagnosticat fără instrumente de analiză corespunzătore şi pot apărea în reţele configurate prost.
O diagnoză de încredere a situaţiei prezente a liniei active este un alt exemplu de utilizare a instrumentelor specializate. Detectarea unei avarii este legată de definirea diferitelor cerinţe de timp, aşa-numitele time-outs (pauze de timp) care trebuie să fie menţinute. Măsurarea şi interpretarea acestor timpi prin instrumente de diagnoză independente este esenţială pentru întreţinerea cu succes.
Un criteriu semnificativ pentru o diagnosticare de succes este utilizarea de software adecvat. În privinţa cadrului de date care este livrat de interfaţă, un analizator CAN pentru reţele redundante trebuie să fie capabil să afişeze tot cadrul de date al ambelor magistrale pentru o interpretare rapidă. Această informaţie trebuie să fie afişată în concordanţă cu marcajul său de timp corespunzător şi cu semnificaţia sa cu privire la CANopen. În plus, funcţii comune ale analizatorului standard cum sunt înregistrarea de date şi interpretarea offline sunt de asemenea necesare. Datorită cantităţii uriaşe de date care sunt transmise în reţelele redundante pe ambele linii, cantitatea totală de date înregistrate este relativ ridicată şi greu interpretabilă fără un mecanism de filtrare corespunzător.
Instrumentele de diagnosticare care suportă definirea de condiţii de declanşare corespunzătoare sunt utile în acest caz. Cu acestea, cantitatea de date a înregistrărilor pe termen lung poate fi redusă considerabil. Acest lucru asistă la localizarea sursei de defecţiuni şi accelerează detectarea generală a defecţiunilor.
Următorul exemplu indică aplicarea rezonabilă de condiţii de declanşare: dispozitive CANopen care îşi schimbă interfaţa activă – pentru oricare motiv – trimit serviciul, indică interfaţa activă cu CAN ID 7Fh pe linia nouă. Un pre-declanşator al unui astfel de serviciu permite interpretarea clară a stocului de date prin localizarea traficului de date prealabil. Astfel, cauza este detectată rapid.
Flexibilitatea analizatorului poate fi crescută în practică dacă instrumentul este capabil să ruleze programe de aplicaţii particulare. Cu privire la metodele care nu sunt disponibile ca o funcţie standard în analizator, acest lucru oferă posibilitatea utilizatorului de a adăuga ulterior metode de interpretare sau de înregistrare speciale şi legate de maşină la comunicaţia maşinii.

Acest articol exemplifică pe scurt cerinţele de analiză CAN în reţelele redundante. USB-CANmodul2 de la Sys Tec Electronic în conexiune cu pachetul CAN-Report Analyzer de la compania Port formează o combinaţie corespunzătoare a unei interfeţe Dual-CAN cu software de analiză pentru reţele redundante.

Contact
CAN in Automation (CiA) GmbH
Email: headquarters@can-cia.org
www.can-cia.org

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre