همه آنچه که باید درباره سیستم های مولتی پلکس پژو ۲۰۶ بدانید

پژو۲۰۶- سیستم های مولتی پلکس و سایر اجزاء مقدمه:
در اولین سال های تولید اتومبیل و تولید این ساخته دست بشر تا به امروز شاهد پیشرفت های زیادی در این صنعت بوده ایم که یکی از بنیادی ترین صنعت های قرن حاضر و جزو صنایع مادر میباشد.
در این بین مقوله الکترونیک خودرو تا حدودی از قافله پیشرفت عقب افتاد چون در زمان های اولیه بیشتر توجه خودرو سازان بر روی طراحی موتور شاسی فرم اتاق و…. بود همچنین استفاده وسیع از وسایل الکترونیکی تا به این حد که امروزه در خودروها کاربرد دارد مورد توجه نبود. اما با توجه به مسایل بالا و افزایش قیمت قطعات مصرفی دستمزد بالا سعی بر کاهش هزینه و بالا بردن کیفیت خودرو خودرو سازان رو به یکی از موارد موجود که همان لزوم ساده کردن سیم کشی موجود خودرو و ارتقا این سیستم برای به کار گیری منابع مصرف کننده در خودرو معطوف کرد.
در این بین توجه متخصصان به سیستمی که در صنایع مخابراتی مورد استفاده بود معطوف شد و همان سیستم مولتی پلکس بود. که البته با تلفیق این سیستم با سایر تکنولوژی های موجود به صورت امروزی در خودرو سازی مورد استفاده قرار گرفت.
کشور های مختلف استاداره های خاص و نام های خاصی رو برای کاربرد این سیستم به کار میبرند که از جمله معروفترین اونها میشه به :
۱-استاندارد Can: ساخت المان که در خودرو های بنز ب.ام.و فیات و ولو به کار میرود.
۲-استاندارد VAN: ساخت کشور فرانسه و روی محصولات رنو و پژو این کشور مورده استفاده هست.
۳-استاندارد J1850: ساخت کشور امریکا میباشد که بر روی محصولات تولید کرایسلر فورد و جی ام مورد استفاده میباشد.
۴-استانداردProprietary: تولید کشور ژاپن هست که بر روی محصولات این کشور مورد استفاده میباشد.
۵- استانداردAbsus: محصول المان و مورد استفاده بر روی محصولات گروه فولکس واگن.

در میان استاندارد های بالا CAN از موفق ترین اون ها به حساب ی اید و بیشتر خودرو سازان از این اسناتدارد بر روی محصولاتشون استفاده میکنند.
در ادامه به لزوم استفاده از سیستم مولتی پلکس اشاره خوهیم کرد. البته تعداد کمی از موارد در بالا ذکر شد که توجه شما رو به سایر موارد جلب میکنم.
۱-افزایش بیش از حد استفاده از قطعات الکترونیکی در خودرو.
۲-ساده سازی استفاده از سیم کشی و ساده سازی دسته سیم ها.
۳-بالا رفتن تعداد ارتباط میان ECU با سایر اجزا اتومبیل و نیاز به هماهنگ کردن داده ها.
۴-بالا بردن کیفیت ایمنی و اسایش در خودرو ها
۵-تغییر روش های عیب یابی خودرو و نیاز به ساده کردن کار کردن با دستگاهای عیب یابی و خود مجموعه وسایل داخل خودرو.

نحوه قرار گیری ECU ها در سیستم مولتی پلکس.
۱-STAR: در چیدمان تمام ECU های موجود به صورت جداگانه به ECU مرکزی وصل میشود.
۲-BUS:در این حالت ECU ها پس از اتصال به یکدیگر نیز وصل میشوند.
۳-TREE:تلفیقی از دوشبکه بالا میباشد.
۴-Lattice:در این نوع اتصال ECU ها به گونه اتفاقی به یکدیگر متصل هستند.
۵-RING:در این حالات بین دو ECU یک ECU دیگر قرار گرفته است.

خوب همون طور که قبلا گفتیم این سیستم در صنایع مخابراتی مورد استفاده بوده حال نحوه انتقال اطلاعات بدین گونه میباشد.
۱- از طریق دو رشته سیم که فرکانس بالایی دارند.
۲- سیمهای کواکسیال
۳- مادون قرمز{اینفرارد}
۴- ارتباط رادیویی
۵- خط تلفن
۶- فیبر نوری
BSI:
یکی از مهمترین قطعات در سیستم مولتی پلکس میباشد. این ECU در واقع سرور شبکه میباشد و اطلاعاتی که بین ECUهای دیه رد و بدل میشه رو منتقل میکنه. همچنین یکی از واسطه ها بین سیستم VAN هست که برق سیستم فعال سازی و در نهایت کنترل و نظارت بر این شبکه بر عهده این ECU میباشد. همچنین وقتی شما ECU های خودرو رو عیب یابی میکنید در واقع سیستم BSI در این بین نقش واسطه رو ایفا میکند.

شبکه های موجود در ۲۰۶ سه عدد میباشد که :
۱-CAN
۲-VAN BODY
۳- VAN Comfort
پر سرعت ترین شبکه CAN میباشد که انتقال اطلاعات در اون تا ۱MB/S هم میرسه.
حال ببینیم نحوه انتقال اطلاعات بین دو شبکه VAN وCAN چگونه هست؟

۱-Ppint to point:
در این روش اطلاعات مشخص از ECU فرستنده به ECU گیرنده میرسد و در کل اطلاعات مورده نظر دارای یک گیرنده مشخص هست.
۲-BROAD CAST:
تو این سیستم اطلاعات روی شبکه فرستاده میشه و هر ECU بر حسب نیاز خودش به اطلاعات منتشر شده از اونها استفاده میکند.
۳- Multi Point: این روش با روش بالا کمی شبیه به هم میباشد با این تفاوت که در روش بالا شما اطلاعات رو که از یک ECUدریافت و منتشر میکنید در سرتاسر شبکه پخش میشه اما در روش سوم اطلاعات به چند ECU مشخص فرستاده میشه.
همچنین باید اضافه نمود که در سیستم VAN و هنگامی که اطلاعات به روش های ۳و۲ منتشر میشوند اگر اطلاعات مورد نیاز از یک ECU در یافت نشود کل مجموعه به کار خودش ادامه میده و یا اگر اطلاعات ناقص و غلط باشد بدون هیچ گونه واکنشی نسبت به نمایش اطلاعات اقدام میکند. اما در شبکه CAN اینگونه نیست بلکه هرگاه یک ECU اطلاعات ناقص منتشر کند یا اطلاعات بهش نرسد با اطلاع دادن به دیگر ECU ها باعث میشود که سایر مجموعه صبر کرده تا اطلاعات درت در سیکل و دور بعدی بدست بیاید. البته این رو باید اضافه کرد که در همین سیستم اگر یک قسمت مجموعه اطلاعات ناقص و یا همراه با خطا صادر کند توسط شمارنده ای که در سیستم تعبیه شده از مدار خارج شود واطلاعات ارسالی نیز بلوکه میشود. که این امر باعث کارکرد سایر اجزا سیستم میشود.

سیستم مولتی پلکس پژو ۲۰۶

مقدمه:
از اولین خودرویی که در سری تولید انبوه تولید شد تا کنون زمان زیادی می گذرد. پروسه ی تولید خودروها پیشرفت زیادی کرده وقطعات یکی پس از دیگری دچار تغییرات تکنولوژیک شده اند، اما چیزی که تا چند سال پیش تقریبا بدون تغییر مانده است سیم ها و دسته سیم هایی است که در خودرو ها استفاده می شود. لزوم تغییر و ارتقای کیفی آنها تا بدان جا مهم است که اگر نگاهی گذرا به میزان تراکم وطول آنها در خودرو ها داشته باشیم خواهیم دید که حجم و وزن عمده ای از خودروها را دسته سیمها تشکیل می دهد. اصولا در هنگام برخورد اول با سیستم الکترونیک خودرو پژو نیز اولین چیزی که نظر ما را به خود جلب می کند دسته سیمها وتعداد زیاد سیمهایی است که قطعات مختلف برقی را به یکدیگر متصل می کنند.
نمودار زیرکه به صورت کلی مجموع طول سیم و تعداد اتصالات یک خودروی عمومی را نشان می دهد که با خودروهای نام آشنای پژو ۴۰۵ و ۶۰۵ قابل مقایسه است

دیاگرام میزان تغییرات در دسته سیمها

تکنولوژی مولتی پلکس راه حل کامل مناسبی برای حل این معظل بود که علی رغم پیچیدگی نسبتا زیاد تئوریک به درستی و تا حد امکان موجب کاهش میزان استفاده از سیم های متعدد در خودرو می شود. این تکنولوژی که اولین بار در صنعت ارتباطات کلامی به کار گرفته شد شهرها و روستا ها را به کمک دو رشته سیم به یکدیگر وصل کرد. پس از آن این صنعت با تکنولوژی ماکروویو  تلفیق شده و سپس نوبت به صنایع خودرو رسید. سیستم مولتی پلکس یکی از سیستمهای نوین ارتباطی بوده در اغلب شرکت های صنعتی برای ارتباط تجهیزات و کامپیوترها به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد و یکی از جدیدترین پیشرفت های تکنیکی می باشد که موجبات تحولات عظیمی را در صنایع مختلف به وجود آورده است.
سازنده های مختلفی در این زمینه کار کرده اند که هر یک به نوبه ی خود مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند. از معروف ترین استانداردهای مولتی پلکس می توان به موارد زیر اشاره کرد :
استاندارد J 1850 : ساخت آمریکا که بر روی خودرو های شرکت های کرایسلر ، جنرال موتور و فورد استفاده می شود.
استاندارد Proprietary : ساخت ژاپن که بر روی خودرو های شرکت های ژاپنی استفاده می شود.
استاندارد ABUS : ساخت آلمان که بر روی خودرو های شرکت فولکس واگن استفاده می شود.
استاندارد VAN : ساخت فرانسه که بر رور خودرو های شرکت های پژو و رنو استفاده می شود .
استاندارد CAN : ساخت آلمان که بر روی خودرو های شرکت های بنز ، بی ام و ، ولوو و فیات استفاده می شود .
نکته مهم :
در میان این استاندارد های ارتباطی ، استنادارد CAN  نسبتا موفق تر بوده و اکنون در بین شرکت های سازنده ی خودرو تمایل نسبی برای استفاده از آن در روی خودرو های تولیدی وجود دارد. در خودرو های پژو از استاندارد هایVAN  و CAN  استفاده شده است.
دلایل نیاز به استفاده از سیستم مولتی پلکس
۱ _ افزایش بیش از حد تعداد ارتباطات بین ECU  ها و سنکرون سازی آن ها : اگر به زیر داشبورد پژو ۴۰۵ یا ۶۰۷ نگاه کنید این مطلب را تصدیق می کنید.
۲ _ افزایش بیش از حد تعداد قطعات الکتریکی و نیاز به آینده نگری : این مطلب در خودرو های ایرانی که اکثرا واجد کسری از ECU  های شرکت سازنده هستند کمتر دیده می شود اما با دقت در خودروهایی مانند پژو ۶۰۷ به این مهم پی می بریم.
۳ _ نیاز به ساده سازی بین دسته سیم ها : ساده سازی موضوع مهمی است که حتی در ۲۰۶ غیر مولتی پلکس با ابداع BSI  مورد توجه قرار گرفته است.
۴ _ افزایش کیفیت ، راحتی و ایمنی : این فاکتورها دنیای جدیدی را پیشاروی خودرو ها باز می کنند که در سیستم غیر مولتی پلکس یا به سادگی قابل استحصال نبودهو یا در صورت امکان ، به چندین ده متر سیم نیاز است . این عامل در خودرو های پژو که رقم آخر آن ها به ۶ و ۷ و در آینده به ۸ ختم می شود به خوبی استفاده شده است که در مورد آن بحث خواهد شد .
۵ _  تنظیمات جدید ( آلودگی ، سیستم ترمز و … ) : اتصال سیستم های جدید کارایی های بیشتری را به همراه دارد که در این مورد توضیح داده خواهد شد .
۶ _ افزایش کیفیت و کمیت های عیب یابی : کسانی که آ شنایی مختصری با دستگاه های عیب یاب استاندارد دارند و بر روی هر دو خودروی ۲۰۶ غیر مولتی پلکس و مولتی پلکس کار کرده اند می دانند که تا چه حد کارایی دستگاه های عیب یاب در روی خودروی مولتی پلکس بالاتر است به گونه ای که تا ریزترین فرمانبرهای موجود در خودرو حتی سوزن آمپر دور موتور را نیز می توان جداگانه تست کرد. در حالی که در سیستم غیر مولتی پلکس این موضوع به این سادگی ها نیست.
۷ _ مدیریت همگون قطعات تولید شده توسط سازنده های مختلف : یکی از معظلات سازنده های خودرو آداپته کردن قطعات شرکت های مختلف با سیستم خودروی آن هاست. در حالی که در سیستم جدید تنها کافی است سفارش قطعه ای داده شود که بتواند طبق استاندارد شبکه اطلاعات خود را وارد خودرو کند. در این حالت اضافه کردن سیستم های جدید نیز کاری بسیار ساده بوده و خودرو قابلیت افزایش آپشن را با اطمینان بیشتر و صرف هزینه ی کمتر دارا است.

هندسه  شبکه های اطلاعاتی
انواع هندسه  شبکه های اطلاعاتی  مولتی پلکس به شرح زیر است :
۱ _ شبکه Star  : پیکر بندی ستاره که در آن تمامی ECU  ها به طور جداگانه به یک ECU  مرکزی متصل می شوند.
۲ _ شبکه Bus  : در این شبکه تمامی ECU  ها به طور جداگانه پس از اتصال به دو خط گذرگاه داده ها به یکدیگر متصل می شوند.
۳ _ شبکه Tree  : این شبکه مجموعه ای از شبکه های Star  و Bus  می باشد.
۴ _ شبکه Ring  : در این شبکه هر ECU  حد فاصل بین دو ECU  دیگر است.
۵ _ شبکه Lattice  : در این شبکه ارتباط بین ECU  ها به صورت رندوم برقرار می شود.

نکته مهم :
شبکه  مولتی پلکس خودرو ۲۰۶ از یک نظر با در نظر گرفتن BSI  به عنوان ECU  مرکزی شبکه  Star ، از نظر دیگر با توجه به انتقال داده ها روی دو خط سیم به هم پیچیده شبکه Bus  و از یک دید دیگر با توجه به قرار گرفتن یک ECU بین دو ECU  دیگر شبکه Ring  خواهد بود.
نحوه ی انتقال اطلاعات در شبکه های مولتی پلکس
۱ _ خط تلفن.
۲ _ دو رشته سیم به هم پیچیده فرکانس بالا.
۳ _ سیم های کواکسیال.
۴ _ فیبر نوری.
۵ _ ارتباط مادون قرمز.
۶ _ ارتباط رادیویی.
نکته:
در خودروی ۲۰۶ از روش دو رشته سیم به هم پیجیده استفاده شده است.
مختصری در مورد چگونگی تبدیل اعداد به کدها
با توجه به این که سیستم مولتی پلکس خودروی ۲۰۶ دیجیتال است بنابر این اعداد ، متغیر ها و پارامتر های ارائه شده توسط کنترل یونبت ها باید به اعداد دیجیتال که در واقع همان صفر و یک هستند تبدیل شوند. این عمل به سادگی مثال های زیر انجام می شود :
۱ _ تبدیل دمای ۱۹ درجه هوا ، حس شده توسط سنسور دمای هوا ی خارج از خودرو به کد دیجیتال:
۱۹/۲ = ۹    R = 1
۹/۲ = ۴      R = 1
۴/۲ = ۲      R = 0
۲/۲ = ۱      R = 0
۱/۲ = ۰      R = 1  ↑
نکته:
نحوه خواندن اعداد ( R ها ) از پایین به بالا است.

در نتیجه عدد ۱۹ در مبنای ۱۰ برابر کد دیجیتال ۱۰۰۱۱ در مبنای ۲ است.
این عدد در شبکه ارسال شده و سپس توسط یونیت دیگری دریافت می شود. یونیت مقصد باید این کد را رمز گشایی نماید ، لذا روش زیر را به کار می برد :
۲ _ کدگشایی ۱۰۰۱۱ برای به دست آوردن مجدد دمای هوای حس شده توسط سنسور دمای هوای خارج از خودرو :
۱۰۰۱۱ = ۱*۲  +۱*۲  +۰*۲  +۰*۲  +۱*۲ = ۱+۲+۰+۰+۱۶ = ۱۹
در نتیجه عدد ۱۰۰۱۱ در مبنای دیجیتال برابر عدد ۱۹ در مبنای ۱۰ است.
نحوه آشکارسازی خطا های انتقال اطلاعات در سیستم های مولتی پلکس
۱  _  امکان برگشت اطلاعات و چک مجدد.
۲ _  استفاده از متد چک سام Check sum .
۳ _  استفاده از متد بیت های پریتی Parity .
۴ _  استفاده از متد کنترل CRC ( Cycle Redundancy Code ). در این روش با در نظر گرفتن طول پیام ، فریم اطلاعاتی کوچکی به طول ۱۵ بیت ساخته و ارسال می کردد که در آن بروز خطا در انتقال اطلاعات قابل آشکار سازی و تصحیح است.
۵ _ عملیات تصحیح خطاها.

نکته:
در ۲۰۶ مولتی پلکس برای آشکار سازی خطا در ارسال اطلاعات از روش کنترل CRC  استفاده می شود.

اهداف استفاده از سیستم مولتی پلک در ۲۰۶
به طور کلی مهم ترین اهداف سیستم مولتی پلکس ۲۰۶ را می توان به شرح زیر بیان داشت :
۱ _ تقلیل میزان دسته سیم ها در جهت تسهیم اطلاعات مشترک سیستم های الکترونیک خودرو.
مثال: اطلاعات نور خودرو ( BSI , COM 2000 …, ).
اطلاعات موتور خودرو ( سرعت ، دما ، … ) برای ECU  های آمپر ، گیربکس و … .
۲ _ توسعه سیستم های مختلف در خودرو با استفاده از یک متدولوژی مشترک.
مثال: CD changer  و سیستم ناوبری و … .
سنسور باران و سنسور روشنایی .

۳ _ افزایش کارایی و عملکرد سیستم با توجه به دسترسی سریع به اطلاعات.
مثال: ایجاد سازگاری صدای رادیو با سرعت خودرو.
ایجاد حالت اتوماتیک در برف پاک کن های عقب در هنگام وقوع همزمان دنده عقب و باران.

۴ _ افزایش کارایی های عیب یابی و ایمنی.
مثال: ایجاد خود عیب یابی و ذخیره اطلاعات در ECU  های باهوش.
برقراری حالت ایمنی در زمان وقوع یک عیب خاص در ECU  ها ( مانند روشن شدن برف پاک کن و چراغ های جلو در هنگام خرابی BSI  ) .

معایب سیستم مولتی پلکس در روی خودروی ۲۰۶
۱ _ پیچیده شدن قابل ملاحظه فنی و تکنیکی سیستم های الکترونیک خودرو به گونه ای که طبق روال گذشته نمی توان با سعی و خطا در روی خودرو به ماهیت کاری سیستم های مختلف پی برد.
۲ _ وابسته شدن اکید کنترل یونیت های موجود در خودرو به دستگاه های عیب یاب استاندارد  پژو برای پیدا کردن عیب و رفع آن ها.
۳ _ نیاز به آموزش های طولانی مدت و کلاسیک برای فراگیری سیستم و یادگیری چگونگی انجام تعمیرات.
۴ _ نیاز به تعویض یک قطعه گران قیمت مانند BSI  یا COM 2000  به دلیل وجود یک عیب کوچک.
۵_ کمبود تجهیزاتی که در هنگام به وجود آمدن مشکل حاد فنی بتواند سیستم را آنالیز نماید.
۶ _ عدم امکان اضافه کردن اکثر سیستم های تجاری مورد نیاز یا علاقه در روی خودرو.
۷_ عدم امکان استفاده از اکثر تجهیزات الکترونیک خودرو بر روی خودرو دیگر برای تست یا بر حسب نیاز.

ساختار سخت افزاری ECU  های سیستم مولتی پلکس خودرو ۲۰۶
هر ECU  خودرو ۲۰۶ مولتی پلکس دارای یک سری پایه های Input  و Output  و یک اوسیلاتور تولید فرکانس ( که می تواند بر مبنای RC  و یا کوارتز باشد ) ، یک VAN  و یا CAN  کنترلر ( بر مبنای این که ECU  مربوطه به شبکه CAN یا VAN  متصل باشد ) و یک پورت ترانسیور Transceiver  ( فرستنده و گیرنده ) است که همزمان می تواند اطلاعات ارسالی را در یافت نماید. تمامی ECU  ها در هنگام ارسال و دریافت اطلاعات توسط ECU  دیگر قادر به مشاهده اطلاعات روی گذرگاه داده ها ( که شامل دو سیم اطلاعاتی به هم پیچیده است ) می باشند و از این طریق می توانند اطلاعات مربوطه را ارزیابی نموده و در صورت مرتبط بودن با اطلاعات از آن استفاده نمایند.
به عنوان مثال وقتی اطلاعات سنسور دور موتور بر روی گذرگاه داده ها ارسال می گردد از طریق BSI  این اطلاعات بر روی شبکه CAN  ،  VAN Comfort  و VAN Body  ارسال می گردد. در این حالت به عنوان مثال ECU   های تهویه (A/C  ) ، آمپر چهارگانه ، نمایشگر چند منظوره و رادیو از این اطلاعات برای تصحیح عملکرد خود و یا نمایش داده ها استفاده می کنند.

وظایف BSI  در سیستم مولتی پلکس
این ECU  قلب ساختار مولتی پلکس  بوده و وظیفه اصلی را به عنوان Server  شبکه به عهده دارد. BSI  گذرگاهی برای ارتباط سه BUS  مختلف بوده و این اطلاعات را بین ECU  فرستنده تا گیرنده منتقل می کند. BSI  وظیفه فعال سازی و Standby  سیستم VAN  را نیز بر عهده دارد و برق اصلی سیستم شبکه را نیز کنترل می کند.  همچنین واسطه بین تجهیزات عیب یابی و ECU  هایی است که به سیستم VAN  متصلند.

انواع شبکه در سیستم مولتی پلکس
به طور کلی دو نوع BUS  وجود دارد: VAN  و  CAN . حداکثر تعداد این شبکه ها در اکثر خودرو ها سه سیستم می باشد که در خودرو ۲۰۶ عبارتند از:
۱ _ شبکه VAN Comfort  با سرعت kbit/s  ۱۲۵.
۲ _ شبکه VAN Body  با سرعت kbit/s  ۵/۶۲. ( در برخی از خودرو ها دو شبکه VAN Body  وجود دارد مانند ۶۰۷ ).
۳_ شبکه CAN  یا Power Train  با سرعت kbit/s  ۲۵۰.
دو سیم به هم پیچیده در شبکه های VAN Comfort  و VAN Body  ، Data و DataB  نامیده شده و دو سیم شبکهCAN  به ترتیب CAN Hi  و CAN Low  نام دارند. حداکثر سرعت در CAN Low  برابر kbit/s  ۱۲۵ و حداکثر سرعت درCAN Hi  برابر Mbit/s  ۱ می باشد.
توجه:
اطلاعات ما بین ECU  های مختلف که بر روی شبکه های مختلف مذکور متصلند از طریق BSI  صورت می پذیرد.

روش انتقال اطلاعات در شبکه های مولتی پلکس VAN  و CAN
اطلاعات به سه صورت زیر انتقال می یابد :
۱ _ روش نقطه به نقطه Point to point  : که در این حالت اطلاعات ارسالی از یک ECU  فقط به یک ECU  دیگر انتقال می یابد. در این روش ECU مصرف کننده دریافت اطلاعات را با ارسال بیت ACK   بر روی دو سیم مولتی پلکس به ECU  فرستنده اعلام می دارد.
۲ _ روش چند نقطه ای Multi point  : در این روش اطلاعات ارسالی یک ECU  مورد مصرف چند ECU   خاص قرار می گیرد. از آن جایی که اعلام دریافت اطلاعات از طرف یک ECU  بر روی شبکه به معنای دریافت اطلاعات توسط تمامیECU  ها تلقی خواهد شد ( بر روی شبکه در آن واحد فقط یک بیت صفر و یا یک قرار می گیرد ) لذا عملیات ACK انجام نمی شود.
۳ _ روش انتشاری Broadcast  :اطلاعات ارسالی در این روش در شبکه ارسال شده و هر ECU  بر حسب امکان استفاده از اطلاعات می تواند آن را از روی شبکه بردارد. در این روش نیز همانند روش چند نقطه ای نیاز به ACK نیست.

نکته مهم:
در روش چند نقطه ای و انتشاری در شبکه های VAN  اگر اطلاعات در یک ECU  مصرف کننده به درستی دریافت نشده و یا اصلا دریافت نشود سیستم کار خود را بدون هیچ ترفندی ادامه می دهد و ECU  مذکور بدون تداخل ، نسبت به استفاده و مونیتورینگ اطلاعات به دست آمده اقدام می کند. مثلا اگر اطلاعات دمای آب به اشتباه به آمپر برسد ECU  داخل آمپر نسبت به نمایش مقدار غلط اقدام می کند و مانع از در یافت این اطلاعات توسط بقیه ECU ها یی که از این اطلاعات استفاده می کنند نمی شود.

اما در شبکه CAN  از آن جایی که تمامی ECU  های متصل به شبکه از نوع Master هستند اگر اطلاعات مورد استفاده برخی ECU  ها توسط یک ECU  برای بقیه ارسال شود و یک  ECU  نتواند اطلاعت را درست دریافت کند با ارسال ۶ بیت صفر در روی شبکه قسمت پایانی فریم اطلاعات ( EOF ) را خراب می کند. این خراب شدن فریم اطلاعاتی به طور همزمان توسط تمام ECU  ها دیده می شود. لذا کلیه ECU  ها صبر کرده تا در دور بعدی ارسالData  همگی یک مقدار یکسان را دریافت کنند.
به عنوان مثال اگر اطلاعات سرعت خودرو به طور صحیح به ECU  های انژکتور ، ABS  و گیربکس اتوماتیک نرسد کار خودرو مختل می شود لذا از ارسال اطلاعات به شبکه VAN  جلوگیری به عمل می آید.
نکته مهم:
البته شمارنده ای در ECU  های متصل به شبکه CAN  وجود دارد که در صورت مشاهده شدن خطای اطلاعات ، ECU مسئول پس از چند بار خطا از مدار به کل خارج می شود تا بقیه ECU  ها دچار اختلال نشوند و بدین صورت است که در صورت خرابی یونیت گیربکس اتوماتیک ،ECU  انژکتور قادر به ادامه کار خود خواهد بود.

سیستم استاندارد ارسال اطلاعات در شبکه (مولتی پلکس)
برای ارسال اطلاعات از طریق سیستم مولتی پلکس استانداردهای مختلفی وجود دارد. استاندارد مخصوص خودرو ۲۰۶، O.S.I model  نام دارد که در هفت لایه اطلاعاتی تعریف می شود. این لایه های اطلاعاتی توسط ECU  و بخش CAN controller  و  VAN controller  ساخته و از طریق بخش ترانسیور ECU  ارسال و دریافت می شود.
این استاندارد مبنای ارسال و دریافت اطلاعات مابین ECU  های مختلف سیستم بوده و در این استاندارد که به صورت نرم افزاری در داخل هر ECU  ساخته می شود فریمی تعریف می شود که طی آن اطلاعات به صورت سریال و با ترتیب خاصی بر روی شبکه داده ها گذاشته می شوند.
در این استاندارد تمهیدات خاصی برای جلوگیری از تداخل اطلاعات ، تعریف الویت های ارسال اطلاعات ، تعیین کد شناسایی ارتباط اطلاعات با ECU  های مختلف و … بر اساس کدهای باینری و هگزادسیمال تعیین شده و سپس این دیتا بر روی شبکه جهت استفاده کلیه ECU  های مرتبط رسال می گردد.

هفت لایه O.S.I model  ( Open System Interconnection )
انتقال اطلاعات در سیستم های شبکه و مولتی پلکس در در هفت لایه اطلاعاتی صورت می گیرد این هفت لایه هر یک گوشه ای از بار اطلاعات را به دوش گرفته و به هنگام ارسال اطلاعات بین ECU  ها نقش خود را بازی می کنند. نقش اصلی این لایه ها تعریف دریچه های ورودی و خروجی اطلاعات ، تیین مسیر عبور اطلاعات ، تعیین عناصر ارسال کننده و مصرف کننده اطلاعات ، الویت های ارسال اطلاعات ، … و در نهایت تعریف پروتکل ارتباط ECU  ها ی خودرو با یکدیگر است. حال به معرفی کلی این لایه ها می پردازیم.
لایه ۱ ، لایه فیزیکال  Physicsl :
وظیفه این لایه انتقال نهایی اطلاعات بر روی خطوط انتقال اطلاعات یا همان شبکه مولتی پلکس است. این لایه تنها لایه فیزیکی بوده و اطلاعات را به سیگنال های الکتریکی و یا سیگنال های الکتریکی روی شبکه را به بیت های اطلاعاتی جهت انتقال به داخل ECU  تبدیل می کند. این لایه شامل تعاریفی مبتنی بر موارد زیر است :

۱ _ تعریف چگونگی حالات سیگنال ها.
۲ _ تعریف خطوط انتقال و کانال های ارتباطی.
۳ _ تعریف مدهای مختلفارتباط به کانال ارتباطی ( Connector ها و … ).
لایه ۲ ، لایه ارتباط Link  :
شامل زیرلایه های ( Medium Access Control ) MAC  و ( Logical Link Control) LLC می باشد و به ترتیب موارد زیر را پوشش می دهد :
۱ _ مدیریت ارتباط منطقی و تسهیم اطلاعات بین ECU  های مختلف.
۲ _ تعریف رفتار شبکه ( زمان بندی ، مسیر یابی و … ).
۳ _ آشکارسازی خطاها ی لایه اول.
۴ _ تصحیح خطاهای لایه اول.

لایه ۳ ، لایه شبکه Network  :
تعیین مسیر اطلاعات برای مقصد نهایی شامل :
۱ _ تعیین مسیر عبور اطلاعات در شبکه.
۲ _ تعریف وظایف Contention  ها و کنترل جریان اطلاعات ما بین ECU  های مسیر.
لایه ۴ ، لایه انتقال Transport  :
این لایه حد واسط بین انتقال اطلاعات و عملکرد بر روی اطلاعات به شرح زیر است:
۱ _ تقسیم پیام ها به پیک های کوچک.
۲ _ کنترل پیک های از دست رفته و یا دو بار فرستاده شده.
۳ _ تصحیح خطاهای لایه های قبلی.

لایه ۵ ، لایه هماهنگی Session  :
این لایه وظیفه سازمان دهی و سنکرون کردن اطلاعات مابین اطلاعات انتقالی بین ECU  های مختلف را به شرح زیر بر عهده دارد :
۱ _ ایجاد محدودیت های لازم جهت انتقال اطلاعات یک ECU  خاص بر روی شبکه.
۲ _ سنکرون سازی مجدد هنگام قطع سیم.
لایه ۶ ، لایه آماده سازی اطلاعات Presentation  :
این لایه شکل نهایی اطلاعات تغییر یافته را تعیین می کند و شامل موارد زیر است :
۱ _ تبدیل اطلاعات به کد شامل استانداردهای Motorola , Intel , ASCI , EBCIDIC ، …
۲ _ تعیین میزان ایمنی اطلاعات.
۳ _ شناسایی ECU  هایی که از این اطلاعات باید استفاده کرده و تعیین میزان سطح دسترسی آن ها به اطلاعات در شبکه.

لایه ۷ ، لایه کاربرد Application  :
این لایه سرویس های برنامه های کاربردی را بر عهده دارد:
۱ _ سازمان دهی اطلاعات ساده کاربردی.
۲ _ انتقال فایل های اطلاعات.
۳ _ سازمان دهی پیام های صنعتی.

شبکه VAN
تولد شبکه VAN  مربوط به سال ۱۹۸۵ تا ۱۹۸۶ می شود. تولید اولین قطعات آن در سال ۱۹۸۹ صورت گرفت و استانداردهای آن در پایان سال ۱۹۹۲ کامل شدند. بدین ترتیب اولین خودروها مجهز به این شبکه در سال ۱۹۹۳ به بازار عرضه شدند و تولید انبوه آن در سال ۱۹۹۴ آغاز شد.
ساختار اطلاعات ارسالی در شبکه VAN

Start  : فیلد مشخص کننده شروع ارسال اطلاعات توسط یک ECU  بوده که شامل ۱۰ بیت است.
Identifier  : ۱۲ بیت شامل شناسایی کننده فریم و سطح الویت آن نسبت به فریم ارسالی دیگر ECU  ها.
COM  : فیلد ۴ بیتی کنترل اطلاعات.
Informations  : فیلد اطلاعات ارسالی تا ۲۸ بایت.
Control  : فیلد کنترل کردن صحت اطلاعات ارسالی.
End data  : فیلد اعلام پایان اطلاعات.
ACK  : فیلد آگاه کننده دریافت اطلاعات توسط ECU  دریافت کننده اطلاعات.
End  : فیلد مشخص کننده پایان ارسال اطلاعات توسط یک ECU  است.

انواع شبکه های VAN  در خودرو پژو ۲۰۶
الف ) شبکه VAN Body Bus  :
این شبکه بر روی ساختاری بر مبنای استاندارد Master / Slave  استوار است. در این شبکه BSI  به ECU  های کیسه هوا ، Com 2000 ، BSM  و سنسور باران متصل بوده و عبور مرور و کنترل اطلاعات را بر عهده دارد که به دو صورت زیر انجام می گیرد :
۱ _ در صورتی که این اطلاعات تنها توسط ECU  ، Slave مصرف شود ایجاد تغییرات دیتا توسط تغییر در فریم اطلاعات انجام خواهد شد.
۲ _ در صورتی که این اطلاعات می بایست توسط ECU  ، Slave  ایجاد شود تغییر در دیتا به روش پاسخ سریع (Immediate Response ) انجام می شود.
این استراتژی موجب می گردد تا میزان لود شبکه کاهش یافته و از میزان پیچیدگی برای هر ECU  کاسته شود ، انتقال اطلاعات در Body Bus  بر روی دو خط سیم به هم پیچیده به نام های Data  و DataB انجام می شود.

نکته:
در خودرو پژو ۲۰۶ ایران سیم های شبکه Body Bus بنا بر استانداردهای موجود همگی دارای شماره سیم های ۹۰۱۲ و ۹۰۱۳ هستند. بر حسب کانکشن های مختلف این شماره سیم ها در نقشه های مختلف با پسوندهایA,B,C,D,E,F,G,H  دیده می شوند.

نکته:
در خودرو پژو ۲۰۶ سیم های شبکه Comfort  بنا بر استانداردهای موجود همگی دارای شماره سیم های ۹۰۰۴ و ۹۰۰۵ هستند. بر حسب کانکشن های مختلف این شماره سیم ها در نقشه های مختلف با پسوند های A,B,C,D,E,F,G,H  دیده می شوند.

تذکر مهم:
تنها سیستم های تهویه اتوماتیک به شبکه VAN  متصلند و تهویه غیر اتوماتیک ۲۰۶ به طور مستقل عمل می کند لذا در سیستم مولتی پلکس تهویه علی رغم نصب بر روی تمامی خودروهای ۲۰۶ ، آپشن محسوب می شود.
شبکه مولتی پلکس CAN :
این شبکه توسط شرکت بوش آلمان در سال ۱۹۸۰ معرفی شده است ، اولین قطعات این سیستم را شرکت هایIntel  و Phillips  در سال ۱۹۸۷ تهیه کرده اند و در سال ۱۹۹۱ استاندارد لازم برای استفاده از آن تهیه شده و در خودرو های مرسدس کلاس S  برای اولین بار در سال ۱۹۹۲ استفاده شده است. شبکه CAN  همانند شبکه VAN بوده با این تفاوت که به جای هفت لایه استاندارد ارتباطی در خودرو تنها از دو لایه اول استفاده شده است و سرعت انتقال اطلاعات تا یک مگا بیت بر ثانیه می تواند باشد. شبکه CAN  جهت انتقال اطلاعات از دو سیم CAN Hi و CAN Low  استفاده می کند.  Baud rate انتقال اطلاعات در CAN Low  ، ۱۲۵ Kbit / s  و در CAN Hi  ، ۱ Mbit / s می باشد.

ساختار اطلاعات ارسالی در شبکه CAN  :

IFS  : فضای خالی بین فریم های اطلاعات ، سه بیت ۱
SOF  : شروع فریم اطلاعات ، یک بیت ۱
IDENT  : فیلد شناسایی اطلاعات و اولویت بندی آنها ، ۱۱ بیت
RTR  : درخواست ارسال ( یا دریافت ) از راه دور ، یک بیت ۰
IDE  : فیلد توسعه فیلد شناسایی اطلاعات IDENT  ، یک بیت ۰
R0  : رزرو شده ، یک بیت ۰
DLC  : کد طول اطلاعات ، ۴ بیت
DATA  : اطلاعات ، تا ۸ بایت
CRC  : بیت های کنترل ۱۵ بیت بعلاوه یک بیت ۱
ACK  : آگاه کننده دریافت اطلاعات توسط ECU  مقصد ، ۱۵ بیت بعلاوه یک بیت ۱
EOF  : پایان فریم اطلاعات ، ۷ بیت ۱

نکته مهم :
در خودرو پژو ۲۰۶ سیم های شبکه CAN  بنابر استانداردهای موجود دارای شماره سیم های ۹۰۰۰ و ۹۰۰۱ هستند.

نمونه ای از ارسال و دریافت اطلاعات در هنگام فشردن دسته راهنما یا دسته برف پاک کن
همچنان که در شکل زیر مشخص است BSI  همیشه در حال ارسال اطلاعات به صورت فریم هایی به تمامی ECU ها از جمله COM2000  است. این عمل در هر چند میلی ثانیه یک بار انجام می شود. تا زمانی که دسته راهنما یا دسته برف پاک کن فشرده نشده اند کار خاصی انجام نمی شود. اما به محض فشردن آن یکی از کلیدهای داخلی آن بسته می شود. در داخل COM2000  همانند تمامی ECU  های سیستم مولتی پلکس بخش VAN Controllerوجود دارد که بلافاصله نسبت به این عمل ، عکس العمل نشان داده و با رسیدن پیام Request  از طرف  BSI  ، به طور همزمان بر روی فریم اطلاعاتی دریافتی شروع به ثبت اطلاعات می کند. این عمل که توسط COM2000  انجام می شود Immediate Response  یا پاسخ سریع نام دارد. لازم به ذکر است که به طور همزمان هر دو ECU  در یک زمان قادر به مشاهده اطلاعات روی شبکه هستند لذا BSI  بلافاصله با مشاهده تغییر در بیت های ارسالی خود به وجود پیام در دسته راهنما پی می برد.

در این حال BSI پیان بعدی را که متشکل از دستور COM2000  است را بر روی شبکه می فرستد. BSM  که تا کنون در شبکه ساکت بود با مشاهده این پیام و با توجه به تشخیص کد شناسایی ( Identifier ) موجود در فریم اطلاعاتی متوجه می شود که پیغام مربوطه به او اختصاص دارد لذا با دریافت این اطلاعات بلافاصله برای اطمینانBSI  از دریافت اطلاعات توسط مقصد ، بر روی فریم اطلاعاتی BSI  دست برده و یکی از بیت های آن را ست می کند. با انجام این کار BSI  مجددا به سراغ ارسال پیام برای COM2000  رفته تا شرایط جدید را سوال کند. از طرفیBSM  نیز که دستور لازم را دریافت داشته و فورا چراغ جلو را روشن می کند. این عملیات با سرعتی بالا بر حسب این که هر یک از قطعات بر روی کدام BUS  قرار دارند تکرار می شود.

طریقه سنکرون کردن ECU  ها در خودرو ۲۰۶ مولتی پلکس
به طور کلی سنکرون کردن  ECU  ها در هر شبکه مولتی پلکس جهت انتقال صحیح اطلاعات امری لازم و حیاتی به نظر می رسد زیرا در صورتی که این قطعات با یکدیگر هماهنگ نباشند بیت های ارسالی از طرف یک ECU  توسطECU  مقصد دیده نشده و کل اطلاعات از دست می رود. این عملیات به روش های مختلفی صورت می گیرد این روش ها شامل متدهای تکنیکی Bit stuffing , Non data , Bipolar , Biphase , NRZI , NRZ و Manchester می باشند. روش مورد استفاده در پژو ۲۰۶ روش های Stuffing برای شبکه CAN  و  Manchester  برای شبکه های VAN است.
در روش Stuffing  که در CAN  استفاده می شود ، به ازای هر ۵ بیت یکسان که از طریق شبکه منتقل می شود ،ECU  فرستنده یک بیت مخالف فرستاده تا تمامی ECU  ها توسط این بیت خود را با فرکانس ECU  ارسالی سنکرون کنند. در روش Manchester  که در VAN  استفاده می شود به ازای هر سه بیت ، یک بیت ۰ و یک بیت ۱ ارسال شده تا طبق استاندارد VAN Controller  ، در تمامی ECU  ها همه مصرف کننده های این اطلاعات ، خود را با فرکانس ECU  فرستنده سنکرون نمایند.

توجه:
در صورت عدم هماهنگی فرکانسی ECU  های مختلف حتی با عدم آشکارسازی یک بیت از مجموع اطلاعات ، پیام ارسالی از دست خواهد رفت.
نکته بسیار مهم:
در خودرو پژو ۲۰۶ اگر یکی از سیم های شبکه CAN  را قطع کرده و یا به بدنه وصل کنیم شبکه CAN  قطع می شود ، اما در شبکه VAN  با توجه به این که تشخیص اطلاعات روی شبکه به طریق دیفرانسیلی استحصال می گردد قطع کردن یک خط و یا بدنه نمودن آن موجب قطع شبکه نشده و تنها حساسیت شبکه مذبور را نسبت به امواج مزاحم ( نویز ) بالا می برد.

خطوط K  و L
این خطوط ارتباطی که توسط یک تک سیم به BSI  و ECU  های انژکتور ، گیربکس اتوماتیک و ABS  متصلند ، توسط پروتکلی به نام KWP2000   ( Key Word  Protocol ) پشتیبانی شده و می توانند با سرعت ۱۰ Kbit / s  اطلاعات حافظه داخلی این ECU ها را که در محلی برای حفظ معایب سیستم موجود است به سوکت عیب یابی انتقال دهد. از طریق این خطوط می توان توسط دستگاه هایی نظیر Diag2000 و Odissee  با ECU  های مذکور ارتباط برقرار کرده و آن ها را عیب یابی و رفع عیب نمود. این انتقال اطلاعات می تواند به صورت درخواست فعال کردن فرمانبر ها و یا درخواست خواندن عیب های ECU  های خودرو ۲۰۶ باشد.
ساختار ارسال پیام در خطوط K  و L

Fmt  : فریم فرمت.
Tgt : آدرس ECU  یا دستگاه عیب یابی بر حسب ارسال پیام از ECU  به دستگاه عیب یابی یا برعکس.
Src  : آدرس ECU  یا دستگاه عیب یابی بر حسب ارسال پیام از دستگاه عیب یابی به ECU  یا یرعکس.
Sld : شماره سرویس.
Data  : اطلاعات و پارامترها.
CS  : چک سام تشخیص خطا.

نمودار ارتباط ECU  های پژو ۲۰۶ ایران با سوکت عیب یابی

نکته :
در خودرو پژو ۲۰۶ مولتی پلکس سیم های این شبکه بنابر استانداردهای موجود دارای شماره سیم های:
۹۰۰۶ و ۹۰۰۷ برای ECU  های انژکتور و گیربکس اتوماتیک
۹۰۰۸ برای ECU  ، BSI
۹۰۰۹ برای ECU  ، ABS
هستند که بر حسب کانکشن های مختلف این شماره سیم ها در نقشه های مختلف با پسوند A  نیز دیده می شوند.

شماتیک ارتباطات شبکه مولتی پلکس ۲۰۶ ایران

مقایسه تفاوت های دو لایه اصلی شبکه های VAN  و CAN