شبکه مالتی‌پلکس تارا؛ از نود NBCM تا کلیدهای فرمان

خودرو تارا یکی از محصولات مدرن ایران‌خودرو است که سیستم الکتریکی آن بر پایه معماری پیچیده شبکه مالتی پلکس طراحی شده است. برخلاف مدل‌های قدیمی، مدیریت بخش‌های مختلف این خودرو بر عهده نودهای هوشمندی نظیر NBCM است که هماهنگی بین اجزا را میسر می‌کند. همانطور که در مقاله معرفی شبکه مالتی پلکس 206 فرانسه اشاره شد بنا داریم اجزا شبکه‌های مختلف خودروهای ایرانی را به‌صورت ساده معرفی و سپس عملکرد آنها را تشریح کنیم.

در این مقاله، قصد داریم ضمن معرفی پروتکل‌های ارتباطی تارا، اجزای مختلف شبکه و عملکرد کلیدهای کاربردی (مانند دکمه SRC روی فرمان) را به‌صورت ساده و تخصصی تشریح کنیم تا با زیرساخت برقی این خودرو کاملاً آشنا شوید.

بررسی تخصصی انواع شبکه تارا؛ معماری مالتی‌پلکس خودرو

شاید خودرو تارا را بتوان تحول قابل‌قبولی از نظر معماری شبکه بعد از ارائه محصولات شبکه‌های ECO MUX ، MUX و SMS که با تغییرات جزئی در خودرو های 206 ایرانی، سمند، رانا و دنا استفاده می‌شود دانست. علاوه بر اینکه تعداد قابل‌قبولی از نودها (یونیت‌های تحت شبکه) در این خودرو قرار دارند ساختار برخی از رله‌های از مدل رله معمولی به کلیدهای هوشمند IPS ، گام مهمی در مدیریت بهتر مدارهای الکتریکی برداشته شده است. در این مقاله فقط به معرفی پروتکل‌ها و اجزا شبکه مالتی پلکس تارا پرداخته می‌شود. در مقاله‌های بعدی عملکرد اجزا نیز تشریح خواهد شد.

پروتکل‌های ارتباطی تارا و نقش نود NBCM در پایداری شبکه

برخی از پروتکل‌های مورد استفاده در خودروها در یک مقاله به صورت مجزا بیان شده است. تعداد پروتکل‌های مورد استفاده در خودروها بسیار زیاد است. از بین این پروتکل‌ها، پروتکل CAN فراوانی بالایی دارد. خودرو تارا نیز از این پروتکل استفاده برده است. با توجه به نیاز یونیت‌ها با دو سرعت مختلف این پروتکل استفاده شده است LOW SPEED CAN یا LS CAN برای تجهیزاتی که نیاز به سرعت کمتری برای ارتباط شبکه‌ای دارند و HIGHT SPEED CAN یا HS CAN برای تجهیزاتی که احتیاج به سرعت بیشتری دارند.
یکی دیگر از پروتکل‌های استفاده شده در این خودرو پروتکل LIN است این پروتکل که در کلاس A دسته بندی SAE قرار میگیرد و سرعت پایینی کمی دارد عموما برای کاربردهای رفاهی که نیاز به سرعت بالایی ندارند استفاده می‌شود. ارتباط P2P بخش دیگری از شبکه تارا را تشکیل می‌دهد.

اگرچه بسیاری ارتباط P2P را نوعی ارتباط موازی می‌داند که در بخش مالتی پلکس نمیتوان آن را دسته بندی کرد اما به عنوان نوعی شبکه سنتی آن را قبول دارند. ارتباط دستگاه دیاگ در خودرو تارا مانند بسیاری از خودروهای امروزی از نوع پروتکل CAN است. برای اطلاع از ساختار این پروتکل در دستگاه دیاگ به مقاله  انواع کانکتور دستگاه دیاگ مراجعه کنید.

شکل 1 پروتکل‌های مورد استفاده در تارا را نشان میدهد.

شکل 1- پروتکل‌های مورد استفاده در شبکه مالتی پلکس تارا

نقشه سینوپتیک و راهنمای کلیدها (از SRC تا کنترل یونیت‌ها)

همانطور که در مقاله نقشه سینوپتیک بیان شد برای سهولت بررسی عملکرد سیستم‌های الکتریکی در خودروهای دارای شبکه از روش نقشه‌کشی سینوپتیک استفاده می‌شود. شکل 2 سینوپتیک عمومی تارا را نشان می‌دهد.

شکل 2- سینوپتیک شبکه در تارا و تجهیزات مورداستفاده

نوع ارتباط فیزیکی در شبکه‌های HS CAN و LS CAN از نوع زوج سیم به هم تابیده و نوع ارتباط فیزیکی در شبکه با پروتکل LIN از نوع تک سیم است. نوع شبکه P2P هم از چند خط سیم استفاده شده است. شکل 3 نام تجهیزات موجود در شبکه این خودرو را نشان می‌دهد. واحد NBCM علاوه بر Node مرکزی بودن باتوجه‌به اینکه بین چند پروتکل قرار دارد نوع گذرگاه (Gateway) نیز به شمار می‌رود که مترجم پیام از پروتکل‌های مختلف خواهد بود.

تحلیل شبکه High Speed CAN؛ ارتباط ECU موتور و ABS

پروتکل CAN HS در تارا دارای 4 یونیت است. شکل 3 این یونیت‌ها را نشان می‌دهد.

شکل 3- اجزا پروتکل HS CAN در تارا

شکل 4 – جدول نودهای شبکه HS CAN مالتی پلکس تارا

برای شناسایی یونیت‌ها به جدول شکل 4 مراجعه کنید.

شبکه Low Speed CAN و مدیریت تجهیزات رفاهی تارا

پروتکل کن سرعت پایین (Low speed CAN) در محدوده کلاس B دسته‌بندی مؤسسه SAE به شمار می‌رود سرعت انتقال داده‌ها در این دسته بین 10 الی 128 کیلوبیت بر ثانیه است و از معماری 18 بیتی برای انتقال پیام استفاده می‌کند. شکل 5 اعضا این پروتکل در تارا را نشان می‌دهد.

شکل 5- اجزا شبکه LS CAN

برای شناسایی یونیت‌ها به جدول شکل 6 مراجعه کنید.

شکل 6 – جدول نودهای شبکه LS CAN مالتی پلکس تارا

پروتکل LIN؛ ارتباط نود NBCM با کلیدهای SRC و فرمان

پروتکل LIN در تارا دارای 1 یونیت است. البته نود NBCM هم به‌عنوان نود مرکزی یکی از اجزا این پروتکل به شمار می‌رود شکل 7 این یونیت را نشان می‌دهد.

شکل 7- اجزا پروتکل LIN در تارا

برای شناسایی یونیت‌ها به جدول شکل 8 مراجعه کنید.

شکل 8 – جدول نودهای شبکه LIN مالتی پلکس تارا

شکل 9- مقایسه استاندارد دیاگ CAN با نقشه کابل OBD تارا

آنچه در این مقاله آمد معرفی پروتکل‌ها و اجزا مالتی پلکس تارا است. در مقاله‌های بعدی به شرح عملکرد مدارهای مختلف مالتی پلکس تارا  و خودروهای دیگر پرداخته خواهد شد. توجه کنید که کار با سیستم‌های مالتی پلکس نیاز به دانش و مهارت خاص دارد، عدم استفاده از این دانش سبب طولانی‌شدن فرایند عیب‌یابی و یا ایجاد مشکلات بیشتر در مدار این خودروها خواهد شد. آموزش‌های تخصصی در دوره مالتی پلکس خودرو ایمگ تحت نظارت مربیان مجرب آموزش‌های دقیق در مورد بررسی و عیب‌یابی این سیستم‌ها انجام می‌شود.

نقش دکمه SRC فرمان در پروتکل LIN تارا

دکمه SRC (مخفف Source) روی غربیلک فرمان تارا، وظیفه تغییر ورودی‌های سیستم صوتی (رادیو، بلوتوث، USB) را بر عهده دارد. دستورات این کلید از طریق پروتکل LIN به نود مرکزی NBCM ارسال شده و از آنجا به مالتی‌مدیا منتقل می‌شود. هرگونه اختلال در این شبکه می‌تواند منجر به از کار افتادن دکمه‌های کنترلی فرمان شود.

نویسنده : مهندس بهروز خطیبی