Rede CAN – Control Area Network

Rede CAN – Control Area Network

A rede CAN faz-se presente em quase todos os Automóveis, veículos de tecnologia embarcada, e outros meios de transporte. Sendo de suma importância para o profissional de Engenharia e manutenção automotiva entender seu funcionamento, e inteirar-se com as tecnologias onde  e aplicada a Rede CAN.

O especialista da Som Ambiente®,  em 2009 Eng. Luiz Reis Lana publicou o artigo a seguir que contribui para uma lacuna de informação existente sobre esse tema, devido a complexidade do conteúdo.

Veja o artigo a parte I e II do artigo na integra publicado na Revista automotivo Edições 24 e 25 de 2009 replicadas abaixo.

Rede CAN Parte I:

Inversamente como acontece com muitas tecnologias, onde primeiro inicia-se o uso massivo para depois ir para o automóvel, a rede CAN – (ou barramento Controller Area Network nasceu para uso inicial em automóveis e hoje já conecta diferentes dispositivos em diferentes áreas e  situações, migrando para outros meios em virtude de sua robustez, performance e diferentes meios e formas de aplicações.

Controller Area Network – a rede CAN  para automóveis é um protocolo de comunicação serial síncrono onde as mensagens trocadas entre os módulos no veículo (dispositivos ECUs, multimídia, navegação etc) operam em sincronia. foi idealizada em 1983, onde houve à partir daí, em virtude de suas características, vastas aplicações e funções:  aceitabilidade maciça e apoio pela indústria automobilística, apoio de grandes nomes da indústria de automação e em outros segmentos como por exemplo: Intel e Philips, e ainda onde é aplicada, a eletrônica embarcada – termo que designa  um sistema eletrônico montado em uma aplicação móvel; que pode ser: um automóvel, barco, navio ou avião. A  rede CAN é altamente utilizada  onde exige-se confiabilidade em virtude de envolver vidas humanas como em equipamentos médicos, em elevadores, automação de fábricas e por isso ela é amplamente e cada vez mais hoje,  utilizada para automóveis, onde equipamentos microprocessados e microcontrolados como: centralinas, ECU (unidade eletrônica de controle – que recebe, controla, processa dados e realiza funções), Interfaces Homem Máquina, centrais de comando, cds com comando de bordo  e uma infinidade de outros que precisam se “comunicar e conversar” entre si no veículo. Uma ECU, possui hardware e software que proporciona a leitura dos dados, permitindo controlar dispositivos e realizar funções.  A rede CAN – é uma rede de troca de dados, não é atualmente utilizada somente em automóveis pelas montadoras , certamente morando-se em um grande centro já utilizou uma hoje em: elevadores, metrôs, máquinas de tecelagem, máquinas de empacotamento etc. Estas diferentes aplicações da rede CAN se dão graças à sua confiabilidade de transmissão onde há garantia de 100% de eficiência no tráfego de dados entres as ECUs e dispositivos que interage. Algumas características desta rede são:  –  capacidade multi-mestre: onde os módulos podem se tornarem mestres em determinado momento e escravos em outro,     –  capacidade multicast:  sendo qualquer mensagem enviada para todos os módulos existentes na rede simultaneamente, – trabalha com freqüências  até 1 Mhz., – comprimento do chicote no veículo até 40 metros, – velocidade de transmissão inversamente proporcional ao comprimento do barramento, – cada bit (0 e1) é transmitido por um valor de tensão específico e constante.

A figura 1 e a Figura 2 mostra a linha do tempo inicial e importância da rede CAN

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Topologia de instalações com Eficiência energética

Garantir que uma instalação seja segura o suficiente para permitir operações satisfatórias e que tenha capacidade suficiente para as necessidades existentes normalmente é suficiente para a maioria das instalações. Algumas instalações, com operações críticas de segurança, também é essencial ser considerado a resiliência desta para evitar pontos únicos de falha e fornecer continuidade do sistema. Isso significa que, até há relativamente pouco tempo, o modelo tradicional de uma hierarquia de projeto de instalação elétrica é o que foi prevalecido

Sistema sem eficiência energética:

A eficiência energética atualiza a hierarquia do projeto e afeta o funcionamento das instalações elétricas. A hierarquia de design de projeto tradicional mudará para essa topologia:

Deverá mudar, focar e dar ênfase para a eficiência energética nos projetos de instalação elétrica, Telecom, Sonorização, colocando-a como um pré-requisito, não como um complemento que não possui relevância.

Os Projetos futuros de instalação elétrica precisarão do nível de segurança e capacidade necessários; para serem considerados eficientes e condizentes, eles também exigirão o menor consumo de energia possível.

Uma instalação elétrica com eficiência energética possui e proporciona:

  • Tem menos impacto ambiental em geral;
  • Reduz as perdas de energia e reduz os custos de energia;
  • Usa energia quando é necessária e potencialmente geram uma tarifa mais baixa;
  • Pode ter manutenção menos reativa devido à perda de calor; e
  • Otimiza o desempenho do sistema ao longo de seu ciclo de vida.

 Designers de projetos elétricos devem considerar estes fatores:

  • O posicionamento eficiente da tomada elétrica;
  • A eficiência do sistema de fiação de distribuição elétrica;
  • O tipo de controles para evitar o uso desnecessário de cargas;
  • Como e onde fornecer medições de energia;
  • Como e que tipo de carga pode ser desligada sem afetar a segurança, a função ou o conforto do usuário;
  • Gerenciamento de energia de sistemas elétricos; e
  • O impacto da manutenção na eficiência dos sistemas elétricos;

Requisitos de concepção

O primeiro requisito de design e projetista de soluções é enfatizar a importância de compreender o perfil energético das medidas passivas e ativas tomadas no edifício:

  • Ativo: medidas para a otimização da energia elétrica produzida, fornecida, fluida e consumida.
  • Passivo: medidas para a escolha de parâmetros de equipamentos elétricos para melhorar a eficiência energética geral da instalação elétrica, sem afetar os parâmetros iniciais de construção.

O segundo requisito de projeto é reduzir as perdas de energia dentro da instalação elétrica por dois métodos principais:

  • A localização de qualquer fonte de energia (consumo convencional de alta tensão (AT) ou baixa tensão (BT), geração local e central telefônica) deve ser otimizada sempre que possível.
  • A redução de perdas dentro do sistema de fiação da instalação é importante. Alguns critérios de projeto serão entendidos em termos de queda de tensão, mantendo a qualidade da energia e melhorando os fatores de potência. Outras considerações em termos de harmônicos, geralmente causadas por dispositivos de usuários finais, podem causar ineficiências operacionais. A questão dos harmônicos causados ​​por novos equipamentos em infraestruturas de distribuição elétrica mais antigas é um motivo de preocupação crescente.

O padrão IEC é uma estrutura de projeto para uma instalação elétrica com maior eficiência energética.

O resumo do projeto do cliente deve estipular o nível exigido de medidas de eficiência de energia a serem aplicadas a uma instalação elétrica por categoria.

Por Eng. Luiz Reis Lana.