Das Grundprinzip der CAN-Kommunikation im Mehrkopf-Wägetisch ist flach

Autor: Smartweigh– Mehrkopf-Gewichtsgerät

Der CAN-Bus (Cancer Area Network), ein lokales Netzwerk für Steuerungssysteme, findet breite Anwendung in industriellen Steuerungssystemen, Elektrogeräten und der Sensorik. Das CAN-Bus-Protokoll ist in zwei nationalen Standards, ISO 11898 und ISO 11519, definiert. ISO 11898 ist eine Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsspezifikation mit Übertragungsgeschwindigkeiten von 125 kbit/s bis 1 Mbit/s und einer maximalen Übertragungsdistanz von 40 m/1 Mbit/s. Er eignet sich für geschlossene Regelkreise.

ISO 011519 ist eine Spezifikation für langsame Kommunikation mit Übertragungsraten von 10 kbit/s bis 125 kbit/s. Die maximale Übertragungsdistanz beträgt 1 km bei 40 kbit/s und gehört zum Funktionsbussystem für Mehrkopfwaagen mit offener Schleife. Die maximale Anzahl an Verbindungspunkten im CAN-Bus ist aufgrund der potenziellen Auswirkungen des Kontaktwiderstands und der Widerstände auf die Signalform des Systems auf 110 begrenzt.

Sind die Baudrate und die Bit-Parameter der seriellen Schnittstellen von Sender und Empfänger korrekt konfiguriert, kann die Datenbanksynchronisation der Sender und Empfänger abgeschlossen werden. Die Datenübertragung der Mehrkopfwaage erfolgt über verschiedene Methoden wie Punkt-zu-Punkt-, Punkt-zu-Mehrpunkt- und globale Broadcast-Verfahren. Bei bestehender Verbindung über den CAN-Bus werden die Daten im Nachrichtenformat an alle Verbindungspunkte im Internet gesendet.

An jedem Verbindungspunkt werden die Dateninformationen empfangen, unabhängig davon, ob sie an sich selbst gesendet wurden oder nicht. Die 11-Bit-Kennung am Anfang jeder Nachrichtengruppe dient der Festlegung der Priorität des Nachrichtenformats. Die Nachrichtenformatkennung ist innerhalb derselben Systemsoftware eindeutig, da es sonst zu Kommunikationsfehlern kommt. Der tatsächliche Ablauf ist wie folgt: Wenn eine Station Daten an andere Stationen senden möchte, sendet die CPU dieser Station die Dateninformationen und ihre eigene Kennung. Der CAN-IC dieser Website befindet sich im Vorbereitungszustand; sobald er die Anweisung vom Systembus empfängt, wechselt er in den Push-Zustand.

Der CAN-integrierte IC sendet die Dateninformationen der Mehrkopfwaage gemäß Protokoll in einem bestimmten Nachrichtenformat an den Systembus. Währenddessen befinden sich die anderen Stationen im Empfangszustand und antworten auf die empfangene Nachricht. Das Textformat wird geprüft, und falls die Nachricht an sich selbst gesendet wird, erfolgt eine Datenanalyse. Was passiert, wenn viele weitere Daten übertragen werden müssen, während der Systembus frei ist? Zunächst werden die Formate der anderen Push-Nachrichten geprüft und priorisiert. Nachrichten mit der höchsten Priorität erhalten den Systembus, die anderen werden verworfen. Beispiel: Station 1, Station 2 und Station 3 senden ebenfalls Nachrichten im Format 011111, 0100110 und 0100111 an den Systembus. Der Systembus erkennt das Nachrichtenformat. Sind die ersten beiden Ziffern gleich, wird die dritte Ziffer geprüft. Ist das dritte Bit von Station 1 eine 1, wird das Nachrichtenformat verworfen. Übrig bleiben nur Station 2 und Station 3, deren erste sechs Bits gleich sind. Ist das siebte Bit von Station 3 eine 1, wird auch dieses Nachrichtenformat verworfen. Schließlich wird nur das Nachrichtenformat von Station 2 gespeichert. Die anderen Stationen befinden sich im Empfangszustand und können erst dann Nachrichtenformate übertragen, wenn der Systembus wieder frei ist.

Dies ist der Anreizmechanismus der Systembus-Mehrkopfwaage mit CAN-Kommunikation.

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