A comunicação e transferência de dados com alta velocidade é cada vez mais requisitada em equipamentos e dispositivos. Nesse sentido, compreender a comunicação CAN é essencial para os profissionais que trabalham com o projeto e desenvolvimento desses sistemas.
No artigo a seguir, mostraremos o que é a comunicação CAN e como ela funciona. Abordaremos também as principais informações sobre o protocolo J1939. Boa leitura!
A sigla CAN representa Controller Area Network. Ela é uma rede de comunicação bastante utilizada globalmente pelos motores eletrônicos na transmissão de dados sobre as condições de operação dos motores ao Módulo de Controle do Motor, abreviado na sigla ECM. A comunicação CAN foi lançada ainda nos anos 80 nos veículos automotivos, mas logo ganhou diversas outras aplicações e mercados, atingindo equipamentos de setores bem distintos.
A tecnologia foi significativa o suficiente para um padrão internacional ser lançado pela ISO ainda no ano de 1993. Desde então, ela se ramificou em vários padrões específicos de aplicação que são utilizados globalmente em vários sistemas automotivos e de automação. Os lançamentos mais recentes incluem provisões para taxas de dados flexíveis e capacidade de dispositivos mistos.
O interessante da rede CAN é que ela não é limitada a fornecer somente informações para monitorar os dispositivos de controle. A rede CAN é capaz de monitorar a queima de combustível nos motores, por exemplo, e, em seguida, enviar sinais para iniciar a regeneração de combustível, quando necessário, para limpar o sistema e manter os níveis de emissão apropriados.
Outra aplicação é que você pode monitorar a temperatura do motor e usar essas informações para fazer o ciclo do sistema de resfriamento, conforme necessário, para manter a temperatura operacional no padrão ideal. Usando uma rede CAN a sua máquina pode detectar quando o motor está começando a desacelerar devido ao uso do torque e diminuir as funções hidráulicas para garantir uma operação estável e de segurança da máquina.
A seguir, veremos quais são os principais termos relacionados à comunicação CAN. Acompanhe:
O funcionamento da comunicação CAN pode ser explicada a partir dos dois fios de comunicação (CAN+ e CAN-), que são os responsáveis por levar os dados até os dispositivos que farão a indicação de status de um motor, como a temperatura de fluido, a pressão no sistema hidráulico ou a posição dos cilindros.
Para entender melhor o funcionamento da comunicação CAN nós devemos combinar os termos relacionados no tópico anterior, de barramento e nó.
Um barramento CAN é um grupo de componentes (nós) ligados de uma maneira que funciona como paralelo e permite a comunicação entre eles. Os dois fios para a comunicação são capazes de comunicar um 0 ou 1 com base na diferença de tensão entre eles.
Quando ambos estão em 2,5V, um 1 está sendo comunicado. Quando um está em 3,5V e o outro está em 1,5V, um 0 está sendo comunicado. Essas flutuações entre 0 e 1 ocorrem no intervalo de milissegundos e comunicam rapidamente grandes quantidades de informações com base em qual protocolo (estudaremos o protocolo J1939 nos próximos tópicos), ou idioma, que está sendo usado.
Os nós enviarão mensagens na forma de um “campo de bits” ou um “quadro”. Todas as mensagens seguirão um formato geral que atribui 0s e 1s de uma maneira específica com base no protocolo usado.
O protocolo J1939 é um padrão de rede usado em diversos veículos e equipamentos que são alimentados por motores com controles eletrônicos. Esse protocolo pode ser encontrado em diversos equipamentos, inclusive em geradores de energia elétrica (geradores a diesel).
A rede CAN possui protocolos de comunicação e um deles é o protocolo J1939. Ela usa identificadores de 29 bits nos cabeçalhos das mensagens. Para a troca de dados o protocolo utiliza mensagens do PGN, ou Program Group Number, e podem ser transmitidos automaticamente ou disponíveis mediante a solicitação. O J1939 inclui uma definição de mensagens PGN padrão e também um intervalo de mensagens proprietárias para os OEM’s utilizarem em seus aplicativos.
Outro ponto interessante que podemos analisar no protocolo é que ele suporta mensagens de diagnóstico (DM1 Active e DM2 Previous), além da transmissão de mensagens com mais de 8 bytes usando BAM’s (Broadcast Announce Messages). A taxa de transmissão padrão da rede é de 250k bits por segundo, no entanto alguns aplicativos suportam entre 125k e 500k de taxa.
Agora nós vamos analisar algumas das aplicações do protocolo em questão:
Portanto, como vimos ao longo do nosso artigo, a comunicação CAN é bastante utilizada não só em veículos, como foi o seu início na história, mas também em diversos outros dispositivos e equipamentos, como os geradores de energia elétrica.
Mostramos todo o funcionamento da comunicação CAN e ainda como o protocolo J1939 é importante, determinando a forma com que as mensagens serão transmitidas e como será a leitura desses dados pelos diversos dispositivos encontrados no mercado.
Então, agora que você já conferiu este material, continue a linha de aprendizado conosco e leia o nosso conteúdo especial sobre as resistências de pré-aquecimento para grupos geradores!
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Gostei da aula