ГОСТ Р ИСО 11783-2-2021 Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 2. Физический уровень

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ СЕТЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Часть 2

Физический уровень

(ISO 11783-2:2019, IDT)

Издание официальное

Москва Российский институт стандартизации 2021

Предисловие

• 1 ПОДГОТОВЛЕН Российской ассоциацией производителей специализированной техники и оборудования (Ассоциация «Росслецмаш») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

• 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 284 «Тракторы и машины сельскохозяйственные»

• 3 УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 октября 2021 г. № 1205-ст

• 4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 11783-2:2019 «Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 2. Физический уровень» (ISO 11783-2:2019 «Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network — Part 2: Physical layer», IDT).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 23 «Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства», Подкомитетом SC 19 «Сельскохозяйственная электроника» Международной организации по стандартизации (ISO).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

• 5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. Nt 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (но состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в ин-формационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

©ISO. 2019

©Оформление. ФГБУ «РСТ». 2021

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

• 1 Область применения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Термины и определения

• 4 Сокращения

• 5 Общие требования

• 5.1 Физический уровень сети

• 5.2 Физические проводники

• 5.3 Дифференциальное напряжение

• 5.4 Шина

• 5.5 Сопротивление и емкость

• 5.6 Время бита

• 5.7 Параметры переменного тока

• 6 Спецификация сегмента шины

• 6.1 Сегмент шины из четырехжильного витого кабеля

• 6.2 Сегмент шины TPPL

• 7 Электрические характеристики

• 7.1 Электрические данные

• 7.2 Параметры проводников

• 7.3 Топология физического уровня из четырехжильного витого кабеля

• 7.4 Топология физического уровня извитой пары

• 7.5 Параметры ТВС

• 7.6 Разъемы

• 8 Испытания

• 8.1 Общие положения

• 8.2 Внутреннее сопротивление

• 8.3 Дифференциальное внутреннее сопротивление

• 8.4 Порог рецессивного состояния ECU

• 8.5 Порог доминантного состояния ECU

• 8.6 Доминантное состояние ECU

• 8.7 Внутренняя задержка ECU

• 9 Неисправности шины и нахождение неисправностей

• 9.1 Общие положения

• 9.2 Потеря соединения с сетью

• 9.3 Потеря питания или заземления узлом

• 9.4 Реакция на нестабильное напряжение питания

• 9.5 Сбои в работе сети при соединении, отсоединии или включении питания

• 9.6 Обрывы и замыкания

Приложение А (справочное) Синхронизация и наименование контроллера протокола

Приложение В (справочное) Примеры схем физического уровня

Приложение С (справочное) Опциональный разъем шлейфа ECU

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Библиография

Введение

Части с 1 по 14 стандарта ИСО 11783 устанавливают систему коммуникаций сельскохозяйственного оборудования, основанную на протоколах ИСО 11898 [1]. Документы SAE J 1939. на части которых основан стандарт ИСО 11783. были разработаны для совместного использования на грузовых автомобилях и автобусах, а также для применения в строительстве и сельском хозяйстве. Были разработаны общие документы, позволяющие использовать после минимальных изменений в сельскохозяйственном и лесохозяйственном оборудовании электронные блоки, соответствующие техническим условиям SAE J 1939 для грузовых автомобилей и автобусов. Общая информация по всем частям ИСО 11783 приведена в ИСО 11783-1.

ГОСТ Р ИСО 11783-2—2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ СЕТЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Часть 2

Физический уровень

Tractors and machinery for agncullure and forestry. Serial control and communications data network. Part 2. Physical layer

Дата введения — 2022—01—01

• 1 Область применения

Стандарты серии ИСО 11783 устанавливают технические требования к последовательным сетям передачи данных, относящимся к управлению и передаче сообщений в сельскохозяйственных и лесных тракторах, и в навесных, полунавесных. буксируемых или самодеижущихся орудиях. Цель настоящего стандарта заключается в стандартизации метода и формата передачи данных между датчиками, приводами, элементами управления, блоками для хранения или отображения информации, установленными на тракторе или орудиях, или являющихся их частью. Данный стандарт предназначен для обеспечения взаимодействия открытых систем (OSI) для электронных систем, используемых в сельскохозяйствен* ном и лесном оборудовании.

Настоящий стандарт определяет и описывает физический уровень сети со скоростью передачи данных 250 Кбит/с из витого неэкранированного четырехжильного кабеля, а также альтернативные кабель и архитектуру, названную физическим уровнем на витой паре (TPPL), со скоростью передачи данных 250 Кбит/с из витого неэкранированного двухжильного кабеля, который полностью обратно со* вместим с машинами и устройствами на основе витого четырехжильного кабеля.

Примечание — Если не указано иное, требования распространяются и на четырехжильный кабель и на TPPL.

• 2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных — последнее издание (включая все изменения)].

ISO 1724. Road vehicles — Connectors for the electrical connection of towing and towed vehicles — 7-pole connector type 12 N (normal) for vehicles with 12 V nominal supply voltage [Дорожные транспортные средства-разъемы для электрического соединения буксирных и буксируемых транспортных средств. 7-полюсный разъем типа 12Н (нормальный) для транспортных средств с номинальным напряжением питания 12 В]

ISO 11783-1. Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network — Part 1: General standard for mobile data communication (Тракторы и машины для сельского и лесного хозяйства. Последовательная сеть управления и передачи данных. Часть 1. Общий стандарт на мобильную передачу данных)

Издание официальное

• 3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК поддерживают терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

• - IEC Electropedia. которая доступна по адресу: //www.electropedia.org/

• - платформа ИСО для просмотра в режиме онлайн, которая доступна по адресу: https://www.iso. org/obp

• 3.1 ECU Типа I (ECU Type I): Электронный блок управления без встроенной оконечной схемы.

• 3.2 ECU Типа I МАЛОМОЩНЫЙ (ECU Type I WEAK): Электронный блок управления с маломощной оконечной схемой, центрально соединенной с ECU.GND через конденсатор и который может использоваться только для шлейфа.

Примечание 1 — См. S.5.3.

• 3.3 ECU Типа II (ECU Type II): Электронный блок управления с встроенной оконечной схемой, который может использоваться только на одном или каждом конце шины.

Примечание 1—См. 5.4.3.2.

• 3.4 физический уровень из витой пары: TPPL (twisted pair physical layer): Физический уровень сети со скоростью передачи данных 250 Кбит/с из витого неэкранированного двухжильного кабеля, который полностью обратно совместим с машинами и устройствами на основе витого четырехжильного кабеля.

• 3.5 машина (machine): Сельскохозяйственные и лесные трактора и навесные, полунавесные, буксируемые или самодвижущиеся орудия.

• 3.6 физический уровень из четырехжильного кабеля: TQPL (twisted quad physical layer): Физический уровень сети со скоростью передачи данных 250 Кбит/с из витого неэкранированного четырехжильного кабеля.

• 4 Сокращения

IBBC — штепсельный разъем шины орудия;

IBBP — штепсельная вилка шины орудия.

• 5 Общие требования

  • 5.1 Физический уровень сети

Физический уровень сети — это реализация электрического соединения нескольких электронных блоков управления (ECU) с сегментом шины сети. Общее количество подключенных ECU ограничено электрическими нагрузками на сегменте шины, в соответствии с электрическими параметрами, указанными в настоящем стандарте, допускается использование не более 30 ECU на каждом сегменте шины.

• 5.2 Физические проводники

Настоящий стандарт определяет два типа физических проводников.

• a) TQPL: состоит из четырех проводников, два из которых, обозначенные CAN_H и CAN_L, проводят информационные сигналы. Названия выводов ECU. соответствующих этим проводникам, также обозначаются CAN_H и CAN_L. Третий и четвертый проводники, обозначенные TBC_PWR и TBC_RTN, обеспечивают питание оконечных схем (ТВС) на сегментах шины.

b)TPPL физический проводник из витой пары, как описано в SAE J1939-15. Проводники, обозначенные CAN_H и CAN_L. проводят информационные сигналы. Названия выводов ECU. соответствующих этим проводникам, также обозначаются CAN_H и CAN_L.

• 5.3 Дифференциальное напряжение

Напряжения CAN_H и CAN_L относительно ECU_GND каждого ECU обозначаются VCAN_H и VCAN_L Дифференциальное напряжение между VCAN_H и VCAN.L определяется формулой (1):

Чт - Vcanh - (1)

• 5.4 Шина

  • 5.4.1 Уровни

    • 5.4.1.1 Общие положения

Сигнальные линии шины могут находиться на одном из двух уровней, а также в одном или другом из двух логических состояний, рецессивном или доминантном (см. рисунок 1). В рецессивном состоянии VCAN_H и VCAN_L фиксируются на уровне напряжения смещения. Vdiff примерно равен нулю на конце шины. Рецессивное состояние передается во время простоя шины, когда все драйверы узлов CAN выключены. Доминантное состояние передается, когда любой из драйверов узла CAN включен. Доминантное состояние представлено дифференциальным напряжением, превышающим минимальный порог, который обнаруживается узлами CAN приемных цепей. Доминантное состояние перезаписывает рецессивное состояние и передается, когда есть доминантный бит. (см. также раздел 6).

Т — рецессивное состояние; 2 — доминантное состояние

Рисунок 1 — Физическое битовое представление рецессивных и доминантных уровней или состояний

• 5.4.1.2 Арбитраж

Во время арбитража рецессивный и доминантный биты, направленные по сигнальным линиям шины в течение заданного битового времени двумя или более ECU. приводят к доминантному биту.

• 5.4.2 Диапазон напряжений

Диапазон напряжений шины определяется максимальным и минимальным допустимыми уровнями напряжения CAN_H и CAN.L. измеряемыми относительно ECU_GNO каждого ECU. для которого гарантируется правильная работа, когда все ECU подключены к сигнальным линиям шины.

• 5.4.3 Оконечные схемы шины

  • 5.4.3.1 Сегмент шины из четырехжильного кабеля

Сигнальные линии сегмента шины из четырехжильного кабеля на каждом конце оканчиваются оконечными схемами.

Когда драйвер узла CAN включен, индуцируется ток (I). который либо поглощается нагрузкой CAN_H. либо генерируется нагрузкой CAN.L. Оконечная схема (ТВС) должна располагаться снаружи ECU чтобы обеспечить нагрузку на шину и прекращение работы при отключении ECU (см. рисунок 2).

• 5.4.3.2 Сегмент физического уровня шины из витой пары

Сигнальные линии сегмента шины TPPL электрически оканчиваются на каждом конце пассивным нагрузочным резистором, обозначаемым где R_L = 120 Ом.

Настоящий стандарт рекомендует размещать R_L снаружи ECU.

Если ECU Типа II используется для окончания сегмента шины, этот ECU должен содержать нагрузочный резистор (см. рисунок 5) и должен быть расположен только на одном или обоих концах шины по ISO 11783-2. ECU Типа II должны быть четко маркированы. ECU Типа II должны использоваться только на концах шины, даже если машина присоединена к другой машине через IBBC.

ECU Типа II должны получать питание только посредством ECU_PWR/ECU_GND.

См. рисунки 3 и 4.

J — a ECU Nt t: 2 — ECU Nt о; 3 — витом четырехжильный кабель: 4 — оконечная схема (ТВС);

5 — источник питания TBC.PWR и TBC.RTN Рисунок 2 — Функциональная схема физического уровня

1 — ECU Типа I Nt 1; 2 — ECU Типа I Nt п; 3 — неэкранироеанная витая пара: 4 — нагрузочные ре1исторы R_L Рисунок 3 — Функциональная диаграмма TPPL

t — ECU Типа I; 2 — ECU Тила II с встроенным R_L.

3 — нежранированная витая пара

Рисунок 4 — Схема физического уровня (одна сторона) с ECU Тила II в качестве оконечной схемы

• 5.5 Сопротивление и емкость

  • 5.5.1 Внутреннее сопротивление (Я_|п), емкость (C_in)

Внутреннее сопротивление ECU. R_m. определено как сопротивление между CAN_H или CAN_L и землей (ECU_GND) при рецессивном состоянии, когда ECU отключен от сигнальных линий шины. Измерения проводят при включенном и выключенном ECU. и указывается наименьшее значение.

Внутренняя емкость ECU. С_|П. определена как емкость между CAN_H или CAN_L и ECU_GND при рецессивном состоянии, когда ECU отключен от сигнальных линий шины. Измерения проводят при включенном и выключенном ECU. и указывается наибольшее значение.

Внутреннее сопротивление и емкость ECU показаны на рисунке 6.

Рисунок 6 — Внутреннее сопротивление и емкость ECU при рецессивном состоянии

f - ECD

• 5.5.2 Дифференциальное внутреннее сопротивление (/?_diff), емкость (C_diff)

Дифференциальное внутреннее сопротивление. R_d,_n, определено как сопротивление между CAN.H и CAN_L при рецессивном состоянии, когда ECU отключен от сигнальных линий шины. Измерения проводят при включенном и выключенном ECU. и указывается наименьшее значение.

Внутренняя емкость ECU. С_|П. определена как емкость между CAN_H и CAN_L (см. рисунок 7). Измерения проводят при включенном и выключенном ECU. и указывается наибольшее значение.

Внутреннее сопротивление и емкость ECU показаны на рисунке 7.

Рисунок 7 — Дифференциальное внутреннее сопротивление и емкость ECU при рецессивном состоянии

• 5.5.3 Маломощные оконечные схемы для шлейфов

Для повышения невосприимчивости и повышения стойкости к электромагнитным помехам, узлы TPPL, которые подключены к шине, могут быть дополнительно реалиэиваны с помощью ECU Тила I МАЛОМОЩНЫЙ с разделенной оконечной схемой. При использовании ECU Типа I МАЛОМОЩНЫЙ, настоящий стандарт рекомендует использовать разделенную оконечную схему с сопротивлениями не менее 750 Ом * 750 Ом и с конденсатором 47 нФ, соединенным с ECU.GND. Общее число ECU Типа I МАЛОМОЩНЫЙ, используемых на одной машине, не должно превышать 3.

В соответствии с 7.6.3.7. если питание ECU подключено по PWR/GND. разделенная оконечная схема ECU Типа I МАЛОМОЩНЫЙ должна быть соединена с GND.

• 5.6 Время бита

Время бита. /_е. определено как продолжительность передачи бита. Функции управления шиной, выполняемые в течение этого времени, такие как синхронизация контроллера протокола, компенсация задержки сетевой передачи и позиционирование точки выборки, определяются логикой программируемой битовой синхронизации интегральной схемы (IC) контроллера протокола CAN. Время бита, соответствующее этому документу, составляет 4 мкс. что соответствует скорости передачи данных 250 кбит/с. Выбор времени бита обычно требует использования кварцевых генераторов во всех узлах, чтобы можно было достичь допуска по тактовой частоте, указанного в таблице 1.

Надежная сеть ИСО 11783 может быть построена с использованием ECU от разных поставщиков. ECU от разных поставщиков не могут должным образом принимать и интерпретировать действительные сообщения без временных ограничений, достигаемых конкретными требованиями к синхронизации для регистров битового времени в каждом контроллере протокола. Более того, существуют существенные различия между битовыми сегментами, используемыми производителями микросхем протоколов-контроллеров.

Объект подуровня физической сигнализации должен быть сконфигурирован для поддержки скорости передачи данных 250 кбит/с. Дополнительно необходимо настроить следующие параметры:

• - метод единичной точки считывания по ИСО 11898-1;

• - точку считывания на 80 % ± 3 % времени бита.

См. приложение А для получения дополнительной информации о синхронизации и именовании протокола, а также подробное описание времени бита.

• 5.7 Параметры переменного тока

В таблице 1 определены параметры переменного тока (АС) для ECU. отключенного от шины. Параметры синхронизации также применимы для ECU. подключенного к сегменту шины.

Таблица 1 — Параметры АС узла, отключенного от шины

^а Включая допуски запуска, температуры и старения.

^ь Согласование между управляющими напряжениями и импедансами (или токами) на линиях CAN_H и CAN_L одинаково важно при определении выбросов, поскольку представленные спектры определяются фактической формой волны.

Окончание таблицы 1

^с Значение tg^ гарантируется для дифференциального напряжения = 1.0 В для перехода от рецессивного к доминантному. V\_|(J = 0.5 В для перехода от доминантного к рецессивному. При битовой синхронизации, приведенной в этой таблице, номинально возможна задержка CAN-интерфейса в 500 нс (контроллер не входит в комплект) с запасом около 300 нс. Это позволяет более медленные наклоны передатчика и фильтрацию входного сигнала. Значения задержки указаны для шины орудия и на усмотрение производителя оригинального оборудования (OEM) для шины трактора.

Минимальное время внутренней задержки может быть нулевым. Максимально допустимое значение определяется битовой синхронизацией и временем задержки шины.

Общая временная задержка при арбитраже составляет /_т (лодьем1) + 1_Т (подьемР) * Ц. (повторитель) * Г_т (лодьемИ) + 1_Т (повторитель) * 2/_т (линия) * /_т (узел2). Если для гынии. повторителя и обратной петли в узле 2 задана задержка 0. а время перехода составляет» - 1/4 битового времени, времена перехода по-прежнему занимают все доступное битовое время.

^d В дополнение к ограничениям внутренней емкости соединение шины также должно иметь как можно более низкую последовательную индуктивность. Минимальные значения С_л и могут быть равны 0. в то время хак максимально допустимые значения должны определяться битовой синхронизацией и параметрами топологии L и d (см. таблицу 15}. Правильная работа гарантируется, если резонансные волны кабеля, если они возникают, не подавляют доминантный уровень дифференциального напряжения ниже = 1 В и не увеличивают рецессивный уровень дифференциального напряжения выше = 0.5 В на каждом отдельном ECU (см. таблицу 7 и таблицу 8).

^е Доступное время определяется битовой синхронизацией IC протокола контроллера CAN. Например, хак показано в приложении А. на этот раз а большинстве IC контроллеров CAN соответствует Из-за плохой синхронизации можно потерять длину двух значений ширины скачка синхронизации (SJW). так что с одним случаем этой плохой синхронизации будет Itsegi'SJW- Временной квант (J_q) 250 нс с SJW = 2 1_q, ⁼ 12 <_q.

*TS£<32 = ³ 'q- A86T = 2.5 МКС.

• 6 Спецификация сегмента шины

  • 6.1 Сегмент шины из четырехжильного витого кабеля

Сегмент шины из четырехжильного витого кабеля должен на каждом конце заканчиваться ТВС (см. рисунок 2). который обеспечивает электрическое смещение и завершение синфазного режима, необходимые для подавления отражений.

Шина находится в рецессивном состоянии, если передатчики всех узлов на шине выключены, а среднее напряжение на шине генерируется ТВС на определенном сегменте шины (см. рисунок 2). Доминантный бит отправляется в сигнальные линии шины, если передатчик шины хотя бы одного из узлов включен. Это индуцирует ток через каждую сторону ТВС. в результате чего между линиями CAN_H и CAN_L создается дифференциальное напряжение.

Доминантный и рецессивный уровни шины передаются на вход компаратора в приемной схеме, чтобы быть обнаруженным как рецессивное и доминантное состояния.

• 6.2 Сегмент шины TPPL

Сегмент линейной шины TPPL должен заканчиваться на каждом конце оконечным сопротивлением (см. 5.4.3.2) для подавления отражений.

Шина находится в рецессивном состоянии, если передатчики шины всех узлов на шине выключены на определенном сегменте шины. Доминантный бит отправляется в сигнальные линии шины, если передатчик шины по крайней мере едкого из узлов включен, так что между линиями CAN_H и CAN_L создается дифференциальное напряжение.

Доминантный и рецессивный уровни шины передаются на вход компаратора в приемной схеме, чтобы быть обнаруженным как рецессивное и доминантное состояния.

• 7 Электрические характеристики

  • 7.1 Электрические данные

    • 7.1.1 Общие положения

Параметры, указанные в таблице 1. таблице 2 и таблицах 7—10. должны соблюдаться во всем диапазоне рабочих температур каждого ECU. Эти параметры позволяют подключать максимум 30 ECU к сегменту шины длиной 40 м. ECU может быть отключен от шлейфа, но такой ECU по-прежнему учитывается относительно максимально допустимого количества ECU. Пределы, указанные в таблице 1, таблице 2 и таблицах 7—9. применяются к контактам CAN_H и CAN_L каждого ECU. при этом ECU отключен от сигнальных линий шины (см. раздел 8).

• 7.1.2 Абсолютные максимальные показатели

В таблице 2 указаны абсолютные максимальные значения постоянного напряжения, которые могут быть подключены к сигнальным линиям шины без повреждения цепей приемопередатчика. Хотя работа соединения в этих условиях не гарантируется, здесь нет ограничения по времени (работающие контроллеры CAN переходят в состояние пассивной ошибки по прошествии определенного периода времени).

Таблица 2— Пределы V_{CAW н} и V_{CAN L} отключенного от шины ECU

Относительно вывода ECU.GND блока ECU (приемопередатчик должен работать с более широким диапазоном, если есть падение напряжения на внутренних линиях ECU).

• 7.1.3 Параметры DC

  • 7.1.3.1 Диапазон напряжений питания

Таблица 3 — Пределы рабочих диапазонов напряжения питания

• 7.1.3.2 Минимальный ток источника питания

Минимальный ток. доступный на шине орудия ECU.PWR. должен составлять 15 А.

Минимальный допустимый ток шины орудия PWR должен составлять 50 А.

• 7.1.3.3 Требования к напряжению постоянного тока, подаваемому трактором через IBBC

Электроэнергия трактора подается от источника питания 12 В и генератора переменного тока на различные электрические нагрузки трактора и агрегата. В то время как напряжение в системе регулируется на клеммах генератора, электрические нагрузки, подключенные через длинные электрические провода, будут испытывать падение напряжения из-за сопротивлений подводящего и обратного проводов. Если это падение напряжения становится чрезмерным, электрическая нагрузка может работать неправильно. Чтобы трактор мог надлежащим образом подавать электроэнергию на орудие, к клеммам электропитания IBBC/TPPL-BC применяются следующие требования к напряжению.

Минимальный допустимый ток. доступный от цепи ECU_PWR/ECU_GND шины орудия трактора, должен составлять 15 А при условиях, указанных в таблице 4.

Таблица 4 — Пределы ECU_PWR через IBBC/TPPL-BC

Минимальный допустимый ток. доступный от цепи PWR/GND шины орудия на тракторе, должен составлять 50 А при условиях, указанных в таблице 5.

Таблица 5—Пределы PWR через 18BC/TPPL-BC

Чтобы продлить срок службы компонентов и предотвратить повреждение, максимальный постоянный одновременный суммарный ток. подаваемый от одного IBBC через цепи ECU_PWR/ECU_GND и PWR/GND. должен составлять ток 55 А.

• 7.1.3.4 Требования к падению постоянного напряжения на орудиях

Электроэнергия на орудия подается от цепей PWR и ECU_PWR через IBBC.

Орудие может иметь заднюю розетку IBBC для последовательного подключения дополнительных устройств, которые действуют как электрические нагрузки.

В случае последовательного подключения, если напряжение падает из-за слишком высокого сопротивления подводящего и обратного проводов на орудии, следующее орудие может получать недостаточное рабочее напряжение для правильной работы. Чтобы избежать такой ситуации и гарантировать, что навесное орудие может адекватно подавать электроэнергию на следующее орудие, максимально допустимое падение напряжения на навесном орудии должно соответствовать таблице 6.

Максимальный ток потребления орудия должен быть указан в руководстве оператора.

Таблица 6 — Максимально допустимое падение напряжения на орудии

Ипкптшжов иоытушмвда»

Рисунок 8 — Измерение падения напряжения

• 7.1.3.5 Отключенный от шины ECU

Таблица 7 и таблица 8 определяют, соответственно, параметры постоянного тока для рецессивного и доминантного состояний ECU. отключенного от шины.

Таблица 7 — Параметры DC рецессивного состояния отключенного от шины ECU

Таблица 8 — Параметры DC доминантного состояния отключенного от шины ECU

• 7.1.3.6 Подключенный к шине ECU

Таблица 9 и таблица 10 определяют, соответственно, параметры постоянного тока для рецессивного и доминантного состояний ECU. подключенного к сегменту шины и другим ECU.

Таблица 9 — Параметры DC (напряжение шины) всех подключенных х шине ECU в рецессивном состоянии, без учета отказов

Таблица 10 — Параметры DC (напряжение шины) всех подключенных к шине ECU в доминантном состоянии, без отказов

• 7.1.4 Напряжения шины (рабочие)

Параметры напряжения на шине, указанные в таблице 10. применяются, когда все ECU (от 2 до 30) подключены к правильно оконечному сегменту шины (см. 5.4.3). Максимально допустимое смещение заземления между ECU или ECU и ТВС на шине составляет 2 В. Экстремальные значения напряжения. связанные с этим смещением, могут возникать как в доминантном, так и в рецессивном состоянии.

• 7.1.5 Электростатический разряд (ESD)

Сигналы CAN_H и CAN_L должны быть испытаны на электростатический разряд при отключении от шины CAN в соответствии с ИСО 10605 и с использованием максимального испытательного уровня 15 кВ как для упаковки компонентов, так и для методов тестирования (без питания) и устойчивости компонентов (с питанием).

Для проверки упаковки и обращения с компонентами необходимо подать не менее трех импульсов каждой полярности и напряжения на контакты CAN_H и CAN_L (отключенные от сигнальных линий шины CAN) обесточенного ECU с использованием разрядной сети 150 лФ/2 кОм в следующей последовательности: контакт 14 кВ. контакт ± 8 кВ и контакт ± 15 кВ.

Для проверки невосприимчивости компонентов минимум три импульса каждой полярности и напряжения должны быть приложены к контактам CAN_H и CAN_L (отключенным от сигнальных линий шины CAN) ECU с питанием на контактах диагностического разъема. Длина кабеля между прибором и диагностическим разъемом должна составлять от 1.5 м до 2.5 м.

В качестве разрядной сети следует использовать 150 пФ/330 Ом в следующей последовательности: контакт ± 4 кВ. контакт ± 8 кВ и контакт 115 кВ.

После испытания на электростатический разряд ECU должен быть протестирован, чтобы подтвердить. что он по-прежнему соответствует параметрам постоянного и переменного тока по таблицам 1. 7 и 8 для узла, отключенного от шины.

Примечание — Обычно разряды прикладываются к проводящим частям (например, контактам), воздушные разряды применяются к непроводящим частям (например, к изоляции кабеля). Воздушные разряды могут применяться к проводящим частям в соответствии с планом испытаний, но они менее воспроизводимы и их трудно связать с отдельными контактами, особенно если установлен корпус разъема.

• 7.2 Параметры проводников

  • 7.2.1 Неэкранированный четырехжильный кабель

Параметры витого четырехжильного кабеля (см. рисунок 9) должны соответствовать указанным в таблице 11.

Таблица 11 — Физические параметры доводов четырехжильного витого кабеля

^а Дифференциальное напряжение на сегменте шины, воспринимаемое принимающим ECU. зависит от сопротивления линии между ним и передающим ECU. Следовательно, общее сопротивление сигнагъных проводников ограничено параметрами уровня шины каждого ECU.

^ь Минимальное время задержки между двумя точками сегмента шины может быть равно нулю. Максимальное значение определяется битовым временем и временем задержки передающей и приемной схем.

^с Более высокий температурный диапазон может потребоваться в областях, где температура окружающей среды превышает *85 *С. ¹

Таблица 12 — Рекомендуемые цвета изоляции проводников

• 7.2.2 Неэкранированная витая пара

Параметры неэкранированной витой пары должны соответствовать указанным в таблице 13.

Таблица 13 — Физические параметры проводников витой пары

1 — неэаранированный четырехжильныи кабель. 2 — неэкранированная витая пара: А_£ — размер провода: Од — диаметр изоляции провода. Т^ — толщина оплетки

Рисунок 9 — Поперечное сечение кабеля

Линия шины состоит из проводов CAN_H и CAN_L. Рекомендуется, чтобы оболочка провода CAN_H была желтой, а оболочка провода CAN.L была зеленой (см. рисунок 9 и таблицу 14).

Таблица 14 — Рекомендуемые цвета изоляции проводов

• 7.3 Топология физического уровня из четырехжильного витого кабеля

Чтобы избежать отражений внутри кабеля, топология разводки сегмента шины должна иметь, по возможности, линейную структуру. На практике необходимо подключать короткие отрезки к основному магистральному кабелю, как показано на рисунке 9. Чтобы минимизировать стоячие волны, узлы не должны располагаться на одинаковом расстоянии в сегменте шины, а длины отрезков не должны быть одинаковой длины. Размерные параметры этой топологии, показанные на рисунке 10. должны соответствовать таблице 17.

i — оконечная схема (ТвС); 2 — 2 провода. САН_Н и CAN.L. 4 — четырехжильный витой кабель. S — ECU 1. в — ECU 2; 7- ECU ECU „

³ Расстояние d должно быть случайно выбранным, но не менее 0.1 м.

⁶ Длина дзухжильного шлейфа должна быть не болев 0.15 м.

Рисунок 10 — Топология проводов сегмента сети

Таблица 15 — Размеры топологии

• 7.3.1 Соединение ECU с TBC.PWR и TBC.RTN

Чтобы определить состояние сети, каждый ECU на шине может предоставить контакт для TBC.PWR и TBC.RTN. Пределы нагрузки должны соответствовать приведенным в таблице 16.

Таблица 16 — Нагрузка от ECU наTBC.PWR иTBC.RTN

• 7.3.2 Питание для TBC.PWR и TBC.RTN

TBC.PWR и TBC.RTN для данного сегмента шины должны предоставляться только в одной точке. Эта единственная точка подключения должна быть выбрана в соответствии с требованиями таблицы 17. Фильтрация и регулирование могут быть предусмотрены в модуле, обеспечивающем это соединение (см. приложение В).

• 7.4 Топология физического уровня из витой пары

  • 7.4.1 Общие положения

Основная топология такая же, как у TQPL, за следующими исключениями, чтобы предоставить больше возможностей разработчикам. ECU подключаются к шине с помощью:

• - простого шлейфа;

• - составного шлейфа;

• - множественного сращивания.

Минимальное расстояние между двумя шлейфами/сращиваниями должно быть 50 см.

• 7.4.2 Простой шлейф

Простой шлейф предназначен для подключения к шине одного ECU. Максимально допустимая длина 3,0 м.

Простой шлейф, расположенный рядом с оконечной схемой, должен иметь длину на 50 см меньше. чем расстояние от ответвления до оконечной схемы.

Рисунок 11 — Простой шлейф

Т ~ оконечная схема. Lt — длина шлейфа. L2 — длина от шлейфа до оконечной схемы

Рисунок 12 — Простой шлейф возле оконечной схемы

• 7.4.3 Составной шлейф

Составной шлейф получается из обычного шлейфа, ерошенного на конце. Максимальное количество стыков — три. и каждое должно иметь разную длину. Максимальная длина основного шлейфа 1,5 м. Минимальная длина срощенного шлейфа составляет 0,2 м. а максимальная — 0.5 м.

Составной шлейф, расположенный рядом с оконечной схемой, должен иметь самую длинную ветвь по крайней мере на 50 см меньше, чем расстояние от шлейфа до оконечной схемы.

На машине должен быть только один составной шлейф.

Рисунок 13 — Составной шлейф T — оконечная схема; Lt — длина основного шлейфа: L2 — длина самой длинной ветви шлейфа: L3 — длина от шлейфа до оконечной схемы

Рисунок 14 — Составной шлейф возле оконечной схемы

• 7.4.4 Множественное сращивание

Множественное сращивание — это соединение более чем одного шлейфа с одной точкой соединения на шине. Максимальное количество шлейфов от одного стыка — три. Шлейфы должны иметь разную длину от минимального значения 0.5 м до 1.5 м.

Сращивание, расположенное рядом с оконечной схемой, должно иметь самую большую длину шлейфа по крайней мере на 50 см меньше, чем расстояние от точки соединения до оконечной схемы

На машине может быть только одно множественное сращивание.

T — оконечная схема. L1 — длина самого длинного шлейфа. L2 — длина от точпт соединения до оконечной схемы

Рисунок 16 — Множественное сращивание возле оконечной схемы

• 7.5 Параметры ТВС

Оконечная схема для физического уровня из четырехжильного кабеля соединяет все четыре проводника. обеспечивая не только передачу сигналов CAN_H и CAN.L. но также резистивное подавление сигнала для соответствующих проводников. На рисунке 17 показана эквивалентная схема Тевенина. требуемая Т8С. которая должна быть по одной для каждого конца каждого сегмента шины в сети (см. приложение В). ТВС должен соответствовать параметрам, указанным в таблице 17.

Таблица 18 — Параметры пассивной оконечной схемыTPPL

Рисунок 17 — Эквивалентная оконечная схема (ТВС)

• 7.6 Разъемы

  • 7.6.1 Общие положения

Для сегмента шины орудия применяют три типа разъемов (см. рисунок 18):

• - штепсельный разъем шины орудия (см. 7.6.3);

• - внутрикабинный разъем (см. 7.6.4);

• - диагностический разъем (см. 7.6.5).

Дополнительно может быть использован разъем удлинителя шины (см. 7.6.2).

Примечание — Для получения дополнительной информации о различных сегментах шины и их соединениях см. рисунок В.1.

• 7.6.1.1 Электрические характеристики

Разъемы и соответствующие клеммы, используемые для соединения линий шины в сегменте шины, должны соответствовать электрическим параметрам, указанным в таблице 19.

• 7.6.1.2 Механические характеристики

Разъемы должны иметь устройства фиксации, ориентации и удержания, отвечающие требованиям конкретного применения. Они также должны включать защиту окружающей среды, соответствующую применению.

! — трактор. 2 — орудие. 3 ■— штепсельный разъем шины. 4 — разъем удлинителя шины. S — диагностический разъем; б — оконечная схема. 7 — внутрикабинный разъем

Рисунок 18 — Пример архитектуры физического уровня, показывающий четыре типа разъемов

Таблица 19 — Электрические параметры разъемов шины

• 7.6.2 Разъем удлинителя шины

  • 7.6.2.1 Общие положения

Пара сопряженных соединителей может быть предусмотрена для удлинения сигнальных линий шины орудия в тракторе, если это необходимо в полевых условиях для дополнительных устройств, таких как виртуальные терминалы.

• 7.6.2.2 Размеры

Розетка удлинительного разъема шины должна иметь размеры, показанные на рисунке 19. а вилка удлинительного разъема шины должна совладать с розеткой.

Размеры в миллиметрах

1 — контакт с полным радиусом

^а Минимальный допуск в пределах длины области уплотнения - 5,97.

^а Максимальная фаска 0.31 * 45.

Рисунок 19 — Требования к размерам разъема удлинителя шины

• 7.6.2.3 Назначение контактов

Четыре контакта разъема удлинителя шины должны иметь следующее назначение:

• - контакт 1: TBC_PWR (зарезервировано для TPPL);

• - контакт 2: CAN_H;

• • контакт 3: TBC_RTN (зарезервировано для TPPL);

• • контакт 4: CAN_L.

• 7.6.3 Штепсельный разъем шины орудия

• 7.6.3.1 Общие положения

Розетка должна быть размещена на задней части трактора рядом с существующим разъемом освещения буксируемого оборудования и ориентирована в том же направлении, что и существующий разъем освещения буксируемого оборудования, в соответствии с ИСО 1724. Розетка должна иметь пылезащитный колпачок, закрывающий разъем, когда буксируемое оборудование не подключено.

Дополнительную розетку можно установить на передней части трактора рядом с передними гидравлическими выходами, если установлено переднее навесное оборудование. Этот разъем должен соответствовать спецификациям в приложении 8.

Вилку, которая подходит к вышеуказанной розетке, необходимо установить на сцепное устройство орудия. Эта вилка должна иметь достаточную длину кабеля для подключения к розетке. Если к агрегату может быть присоединено дополнительное оборудование, в точке крепления должна быть размещена розетка, указанная в 7.6.3.4. Этот разъем должен иметь пылезащитный колпачок, который закрывает его. когда буксируемое оборудование не подключено.

Питание на контакте 5 розетки отключает оконечную схему шины орудия. Контакт 5 вилки замкнут с контактом 4. ECU_PWR.

• 7.6.3.2 Оконечная схема для TQPLIBBC

ТВС должна располагаться на каждой штепсельной розетке шины орудия. Эта активная цепь должна быть на стороне розетки шины. Каждый раз. когда вилку штепсельного разъема шины орудия подключают к розетке. ТВС на стороне розетки должен быть отключен от CAN_H и CAN_L.

Нагрузка отключенного ТВС на TBC_PWR и TBC_RTN должна быть менее 20 мА.

• 7.6.3.3 Оконечная схема для IBBC физического уровня из витой лары

Оконечные сопротивления RL = 120 Ом должны быть расположены в каждой штепсельной розетке шины орудия TPPL. Каждый раз, когда вилку штепсельного разъема шины орудия подключают к розетке оконечное сопротивление должно быть отключено или от CAN_H или от CAN_L.

• 7.6.3.4 Размеры

Штепсельная розетка шины орудия должна соответствовать размерам, показанным на рисунке 20. Эта розетка трактора или орудия должна иметь штыревые контакты.

Ответная вилка должна иметь размеры, указанные на рисунке 21. Эта вилка, устанавливаемая на орудии, должна иметь гнездовые контакты для подключения к розетке.

Штепсельный разъем шины орудия и автоматическое переключение ТВС должны соответствовать установочным размерам, указанным на рисунке 22.

• 7.6.3.S Назначение контактов

Штепсельный разъем шины орудия должен иметь расположение контактов, показанное в таблице 20 (также приведены примеры цветов проводов). Однако штепсельная розетка шины орудия, которая включает в себя ТВС. может также иметь разъем с назначением контактов, указанным в таблице В.2. Разъем с назначением контактов, показанным в таблице В.1. может использоваться для подключения питания ECU к ТВС в розетке.

Примечание — Электропитание штепсельного разъема шины орудия или штепсельного разъема TPPL контролируется ECU трактора.

• 7.6.3.6 Изоляция заземления

Цели заземления для GND и ECU_GND должны быть подключены только в одном месте, которое рекомендуется к отрицательной клемме источника питания трактора (питание 12 В). Во избежание образования контуров заземления запрещается выполнять какие-либо другие соединения между GND и ECU_GND на тракторе или любом подключенном оборудовании. Измерение сопротивления между контактом 1 (GND) и контактом 2 (ECUJ3ND) штепсельного разъема шины орудия должно быть больше или равно 1 кОм со всеми ECU. подключенными к орудию. Рекомендуется, чтобы функции ECU. включая связь CAN, получали питание от цепи ECU_PWR/ECU_GND. Однако ECU на орудии может использовать только цепь PWR/GND без связи со схемой ECU_PWR7ECU_GND.

Для модулей TQPL IBBC. ECU_PWR и ECU_GND должны подключаться только к ТВС. входящему в состав штепсельной розетки шины орудия. Никакие соединения между ECU_PWR и TBC_PWR или между ECU_GND nTBC_RTN не должны выполняться на других ТВС. подключенных к шине ИСО 11783 на тракторе или любом подключенном орудии. Никакие соединения между PWR и TBC_PWR или между GND и TBC_RTN не должны выполняться ни на каких ТВС. подключенных к сети. Измеренное сопротивление между контактами 4 и 6 или между контактами 2 и 7 штепсельного разъема шины орудия с подключенным ТВС и без подключенных ECU должно быть более 5 МОм.

Для TQPL измерение сопротивления между подключенным выводом TBC_RTN ТВС и соединением жгута ECU_GNO должно быть больше 1 МОм.

Размеры в миллиметрах

10.8410.05

} — основной ориентирующий паз; 2 — передняя плоскость

^а Углубление

⁶ Внутренний диаметр корпуса.

^с Над байонетным соединением.

^d От витков резьбы до ровной поверхности.

^в 11/16 дюйма.

Рисунок 20 — Требования к размерам розетки штепсельного разъема шины орудия

Размеры в миллиметрах

А-А

Рисунок 20. лист 2

1 — глухие отверстия 0 5.68-6,40. глубиной >5,24. подходящие для самонареэающих винтов Мб "1.0 Рисунок 22 — Максимальные размеры штепсельного разъема шины орудия

Таблица 20 — Назначение контактов разъема шины орудия

• 7.6.3.7 Обратная совместимость

Для обеспечения обратной совместимости, тракторы с TPPL должны обеспечивать питание схемы ТВС орудия с физическим уровнем из витых четырехжильных проводов. Это достигается подключением вывода TBC.PWR к линии ECU.PWR, а вывода TBC.RTN к линии ECU.GND.

В соответствии с электрическими параметрами разъема шины предохранитель(и) для подключения TBC.PWR х ECU.PWR должен(ны) быть на 1 А.

На следующих изображениях показаны возможные соединения.

Рисунок 23 — Трактор с TPPL и задним штепсельным разъемом TPPL

t — TPPL IBBC схема для автоматического ладключения'откл1очения оконечного R_L;

2 — нормально закрытое реле: 3 — основной TPPL IBBC. 4 — дополнительный TPPL tBBC. 5 - TPPL IBBP или IBBP

Рисунок 24 — Трактор c TPPL и передним и задним штепсельными разъемами TPPL {один предохранитель)

1 — TPPL IBBC схема для автоматического подключения/отключения оконечного R_L; 2 — нормально закрытое реле. 2 — основной TPPL I8BC. 4 — дополнительный TPPL IBBC: 5 — TPPL IBBP или IBBP

Рисунок 25 — Трактор с TPPL и передним и задним штепсельными разъемами TPPL (двойной предохранитель)

1 - TPPL IB8C: 2 - TPPL IBBP; 3 - оконечный R_t Рисунок 26 — Орудие с TPPL

f — TPPL IBBC: 2 — TPPL IBBP. 3 — TPPL IBBC схема для автоматического лодключения.’отключеиия оконечного резистора 4 — нормально закрытое реле

Рисунок 27 — Орудие с TPPL. последовательное соединение (один предохранитель)

1 — TPPL (ВВС: 2 — TPPL 1ВВР. 3 ~ TPPL IBBC схема дпя автоматического подклточеиияЛэткпючения оконечного резистора Я,_. 4 — нормально закрытое реле

Рисунок 28 — Орудие с TPPL. последовательное соединение (без предохранителя)

• 7.6.4 Внутрикабинный разъем

  • 7.6.4.1 Общие положения

В кабине должен быть разъем для подключения существующих компонентов, например виртуальных терминалов, дополнительных средств ввода или других ECU. установленных в кабине трактора, к шине ИСО 11783.

• 7.6.4.2 Размеры розетки внутрикабинного разъема

Розетка внутрикабинного разъема должна иметь размеры в соответствии с рисунком 29.

• 7.6.4.3 Назначение контактов внутрикабинного разъема

Девять контактов разъема должны иметь следующее назначение.

• - контакт 1; Подключен к ECU_PWR;

• • контакт 2: CAN_L вход;

• - контакт 3: CAN_L выход;

• • контакт 4. CAN_H вход;

• • контакт 5: CAN_H выход;

• • контакт 6: TBC..PWR (подключен к ECU_PWR для TPPL IBBC для обеспечения обратной совместимости);

• - контакт 7; ECU.PWR;

• • контакт 8: TBC_RTN (подключен к ECU_GND для TPPL IBBC для обеспечения обратной совместимости);

• - контакт 9; ECU_GND.

Предел нагрузки на TBC_PWR и TBC_RTN должен соответствовать 7.3.2.

• 7.6.4.4 Размеры вилки внутрикабинного разъема

Вилка внутрикабинного разъема должна иметь размеры в соответствии с рисунком 30. чтобы соответствовать розетке внутрикабинного разъема.

• 7.6.4.5 Соединения кабелей внутрикабинного разъема для TQPL

Подключение внутрикабинного разъема к контроллерам ИСО или терминалам дисплея показано на рисунке 31. Закорачивающая вилка не требуется для подключения входа CAN_L к выходу CAN.L и входа CAN_H к выходу CAN_H. когда к внутрикабинному разъему не подключены ни один контроллер или терминал. Когда питание отключено, используется нормально замкнутая релейная цепь для поддержания соединений CAN_H и CAN_L.

Возможны следующие три конфигурации подключения, как показано на рисунке 31.

• а) Петля через разъем в кабине для удлинения шины. Реле получает питание от клеммы ECU_ PWR для прерывания шины на «стороне трактора». Разъемы шины предназначены для подключения нескольких ECU.

Размеры в миллиметрах

32.54*0.84

24.8110.25

2

1 — панель. 2 — ЗМ-20 UNEF-2A; 3 — корпус разъема. 4 — уплотнение по периметру

Рисунок 29 — Размеры розетки внутрмкабиняосо разъема

Размеры в миллиметрах

Примечание — Опциональные размеры внутрикабинного разъема по АМР 206708 1.

1 — черный пластик; 2 •— черный стеклоналолиенкый нейлон. 6/6; 3 — часть АМР;

4 — смежная поверхность

Рисунок 30 — Размеры вилки внутрикабинного разъема

• Ь) Когда расстояние между ECU от разъема е кабине превышает 1 м. ECU подключается с помощью шлейфового соединения к шине, которое проходит через разъем в кабине. Соединения Т8С_ PWR и T8C_RTN не возвращаются через разъем в кабине, а остаются разомкнутом целью на разъеме. Реле получает питание от клеммы ECU_PWR для размыкания шины на «стороне трактора» разъема.

• с) Когда расстояние между ECU и шиной составляет менее 1 м. ECU подключается непосредственно к шине как шлейф и не подключает CAN.H и CAN_L в последовательную цель.

Если контроллер или дисплей обеспечивает сквозное соединение шины, он должен иметь внутреннюю схему, эквивалентную внешним соединениям, показанным для конфигурации, описанной в перечислении Ь) выше.

• 7.6.4.6 Соединения кабелей внутрикабинного разъема для TPPL

Подключение внутрикабинного разъема к контроллерам ИСО или терминалам дисплея показано на рисунке 32. Закорачивающая вилка не требуется для подключения входа CAN_L к выходу CAN_L и входа CAN_H к выходу САЫ_Н. когда к внутрикабинному разъему не подключены ни один контроллер или терминал. Когда питание отключено, используется нормально замкнутая релейная цепь для поддержания соединений CAN_H и CAN_L

Возможны следующие три конфигурации подключения, как показано на рисунке 32.

• а) Петля через разъем в кабине для удлинения шины. Реле получает питание от клеммы ECU_ PWR для прерывания шины на «стороне трактора». Разъемы шины предназначены для подключения нескольких ECU.

• Ь) Если расстояние от ECU до разъема в кабине превышает 1 м. ECU подключается к шине с помощью шлейфового соединения, которое проходит через разъем в кабине. Реле получает питание от клеммы ECU.PWR для размыкания разъема шины на «стороне трактора».

• с) Если расстояние между ECU и шиной составляет менее 1 м. ECU подключается непосредственно к шине в качестве шлейфа и не соединяет CAN.H и CAN_L гирляндой.

Если контроллер или дисплей обеспечивает сквозное соединение шины, он должен иметь внутреннюю схему, эквивалентную внешним соединениям, показанным для конфигурации, описанной в перечислении Ь) выше.

^а Шина по ИСО 11783.

^ь Внутрикабинный разъем (вилка).

^с Внутрикабинный разъем (розетка).

° Удлинитель шины для подключения нескольких ECU к внутрикабинному разъему.

^е Длинный удлинитель шины для подключения ECU к внутрикабинному разъему.

• ¹ Короткий удлинитель шины (шлейф) для подключения ECU к внутрикабинному разъему.

Примечание — TBC_PWR и TBC_RTN маршрутизируются вместе с CAN.L и CAN_H в виде витого четы-рехжильного кабеля для целей ЭМС. но только один раз подключены к разъему «с».

Рисунок 31 — Кабель внутрикабинного разъема с витым четьфвюкильным кабелем

’Шина по ИСО 11783.

° Внутрикабинный разъем (витка).

^с Внутрикабинный разъем (розетка).

^d Удлинитель шины для подключения нескольких ECU к внутрикабинному разъему.

^е Длинный удлинитель шины для подключения ECU к внутрикабинному разъему.

¹ Короткий удлинитель шины (шлейф) для подключения ECU к внутрикабинному разъему.

Рисунок 32 — Кабель внутрикабинного разъема с TPPL

• 7.6.5 Диагностический разъем

  • 7.6.5.1 Общие положения

Диагностический разъем облегчает поиск и устранение неисправностей сети ИСО 11783 и техническое обслуживание и должен находиться в кабине трактора в легкодоступном месте. Длина шлейфа между магистралью сети и диагностическим разъемом должна быть минимизирована, чтобы соответствовать длине кабеля от диагностического разъема до CAN-лриемопередатчика сервисного инструмента. Разъем и связанные с ним выводы должны соответствовать электрическим характеристикам таблицы 19.

• 7.6.5.2 Размеры розетки

Розетка диагностического разъема должна иметь размеры, указанные на рисунке 33.

• 7.6.5.3 Размеры запираемой вилки

Разъемы запираемой вилки диагностического разъема приведены на рисунке 34.

• 7.6.5.4 Размеры незапираемой вилки

Разъемы незапираемой вилки диагностического разъема приведены на рисунке 35.

• 7.6.5.5 Назначение контактов

Назначение контактов диагностического разъема указано в таблице 21.

Примечание — Диагностический разъем также испогъзуется в промышленности в аккумуляторных системах на 24 В.

Размеры в миллиметрах

28,5

1 — главное центрирующее ребро: 2 — резьба 1.375-16 UNEF-2A

⁸ Для справок.

^ь Рекомендуемая панель.

^C4PL.

Рисунок 33 — Размеры розетки диагностического разъема

Размеры в миллиметрах

2

1 — главное центрирующее ребро: 2 — резьба 1.375-18 UNEF-2A Рисунок 34 — Размеры запираемой вилки диагностического разъема

Размеры в миллиметрах

f — главное центрирующее ребро; 2 — резьба 1,375-18 UNEF-2A

Рисунок 35 — Размеры незапираемой вилки диагностического разъема

Таблица 21 — Назначение контактов диагностического разъема

7.6.5.6 Размеры диагностического разъема

Диагностический разъем должен иметь размеры интерфейса, указанные на рисунке 36.

Размеры е миллиметрах

1.32±0.05 (Эх)

Примечание — Расположение всех полостей должно быть 10,05 от осевых линий.

i —• шпоночный паз; 2 — центрирующее ребро Рисунок 36 — Требования к размерам интерфейса диагностического разъема

• База А.

^ь Буквы контактной полости показаны только для идентификации и не обязательно соответствуют их истинным положениям. Буквы не должны выходить за пределы 0 25.25 (не допускается расположение букв на уплотнениях и границах разъема).

^с На уплотнительных поверхностях не должно быть проемов и линий разъема.

^d Размер относится к полостям В. С. D. Е. F. G. Н и J.

^е Размер относится только к полости А.

¹ Центрирующее ребро (опционально).

9 Расположение полостей.

^h База В.

' Полный радиус.

Рисунок 36. лист 2

• 8 Испытания

• 8.1 Общие положения

Все следующие испытания должны быть выполнены и пройдены тестируемым компонентом. Испытания ТВС не должны проводиться на устройствах, предназначенных для TPPL.

• 8.1.1 Рисунки 37—42 и формулы (2) — (4) показывают, как в принципе параметры, указанные в разделе 7, могут быть проверены производителями ECU, тогда как 8.1.2—8.1.6 являются общими требованиями для этих испытаний на соответствие.

• 8.1.2 Измерения должны быть проведены через ECU.GND или GND для ECU без отдельной клеммы ECU.GND. TBC.RTN не должен использоваться.

• 8.1.3 Испытания должны проводиться во всем рабочем диапазоне напряжений ECU. которое должно составлять не менее 10—16 В: в то время как производитель несет ответственность за проверку любых приложений, требующих более широкого диапазона напряжений.

• 8.1.4 Чтобы гарантировать работу шины при определенных неисправностях, многие параметры должны проверяться без заземления или питания, подключенного к ECU. или без подключения.

• 8.1.5 Все источники литания для испытания должны иметь внутренний импеданс, величина которого должна быть менее 0.1 Ом для всех частот ниже 5 МГц. Все измерительные устройства должны иметь входное сопротивление более 10 МОм. шунтированное менее чем на 10 пФ от постоянного тока до 5 МГц.

• 8.1.6 Должны быть доступны независимые средства, чтобы заставить тестируемый ECU попытаться инициировать передачу сообщения по шине CAN.

• 8.2 Внутреннее сопротивление

  • 8.2.1 Измеряют внутреннее сопротивление R_in (см. рисунок 6) CAN_H и CAN_L; как показано на рисунке 37.

  • 8.2.2 Выполняют это испытание в диапазоне U (диапазон напряжения: от -2 В до 8 В), который представляет смещения заземления между узлами на сегменте шины, для следующих сценариев подключения питания:

• a) ECU подключен только к заземлению:

• b) ECU подключен к линии 12 В и заземлению;

• с) ECU не подключен ни к линии 12 В ни к заземлению:

• d) ECU подключен только к линии 12 В.

  

f — ECL)

Рисумсж 37 — Измерение R,_n при нахождении ECU в режиме ожидания

• 8.2.3 Подают напряжение смещения на CAN_H и CAN_L одновременно.

• 8.2.4 Определяют R_m CAN_H и CAN_L в диапазоне -2 В s US 8 В. затем используют минимальное значение для подтверждения соответствия R_in ECU минимальным требованиям.

• 8.2.5 Проводят измерения, используя R_|M| = 5 кОм. и вычисляют R_in CAN_H и CAN_L по формуле:

  

где R_in определяют для рецессивного состояния и параметров DC по таблице 7. Е_пВ — напряжение смещения внутри ECU для сценария с подключенным питанием, измеряют при отключенном Я₍

• 8.3 Дифференциальное внутреннее сопротивление

  • 8.3.1 Измеряют внутреннее дифференциальное сопротивление R_drtf (см. рисунок 7) CAN_H и CAN_L, как показано на рисунке 38.

  • 8.3.2 Выполняют это испытание в таком же диапазоне U и по тем же сценариям подключения питания, как указано в 5.5.2

  • 8.3.3 Определяют для U-5 В и R_(esl - 5 кОм при нахождении в режиме ожидания по формуле:

(3)

где источник питания должен обеспечивать достаточную изоляцию от других источников питания ECU. чтобы измерения отражали полное сопротивление ECU. а не токи утечки питания. Е_в — это внутреннее напряжение смещения ECU для тестируемого сценария подключения к источнику питания, которое измеряется при отключенном R^.

J - ECU

Рисунок 38 — Измерение при нахождении ECU в режиме ожидания

• 8.4 Порог рецессивного состояния ECU

  • 8.4.1 Проверяют, что пороговое значение рецессивного входного дифференциального напряжения соответствует требованиям таблиц 7 и 9 по диапазону синфазного входного напряжения CAN и диапазону напряжения питания ECU.

  • 8.4.2 При напряжениях U_& 10 В. 12 В и 16 В. измеряют состояние сигнала RXD при всех значениях (7_Н и U_L и следующих условиях (см. рисунок 39):

• a) U_H = 0.6 В и = 0.1 В:

• b) U_H = 2,75 В и U_L = 2.25 В.

• с) а 4.5 8 и <4 = 4.0 В.

• 8.4.3 При условиях по 8.4.2 сигнал RXD должен быть рецессивным (логическое ВЫСОКИЙ).

Данное испытание требует доступа к внутреннему приемопередатчику CAN сигналов RXD и TXD.

Приемопередатчик CAN должен оставаться в рецессивном состоянии во время проведения данного испытания.

I — ECD; 2 — приемопередатчик CAN. TXD привязан к ВЫСОКОМУ логическому уровню, чтобы удержимтъ приемопередатчик а рецессивном состоянии

Рисунок 39 — Проверка входного порога для обнаружения доминантных или рецессивных битов

• 8.5 Порог доминантного состояния ECU

  • 8.5.1 Проверяют, что пороговое значение доминантного входного дифференциального напряжения соответствует требованиям таблиц 8 и 10 по диапазону синфазного входного напряжения CAN и диапазону напряжения литания ECU.

  • 8.5.2 При напряжениях t/_e 10 В. 12 В и 16 В. измеряют состояние сигнала RXD при всех значениях 1/_н и 14 и следующих условиях (см. рисунок 39):

• a) U_H = -1 В и U_L = -2 В;

• Ь) и* = 3,0 В и U_L = 2.0 В;

с)1/_н = 7.0Ви(4 = 6,0 8.

• 8.5.3 При условиях по 8.5.2 сигнал RXD должен быть доминантным (логическое НИЗКИЙ).

Данное испытание требует доступа к внутреннему приемопередатчику CAN сигналов RXD и TXD. Приемопередатчик CAN должен оставаться в доминантном состоянии во время проведения данного испытания.

• 8.6 Доминантое состояние ECU

  • 8.6.1 Измеряют доминантный выходной сигнал ECU. как показано на рисунке 40. Поскольку дифференциальное напряжение определяют по формуле (1). оно может быть измерено независимо, между сигнальными линиями шины CAN_H и CAN__L. 8 качестве альтернативы его можно найти как разницу между напряжением между CAN_H и заземлением и между CAN_L и заземлением. Величины выходных токов можно узнать непосредственно из данного испытания; коэффициент усиления тока должен быть рассчитан.

Примечание — Поскольку данный коэффициент, также, как и отклонения токов, определяется изготовителем. в таблице 16 не указаны допустимые значения.

Данное напряжение измеряют при помощи осциллографа. ECU при этом должен быть в состоянии передачи.

• 8.6.2 Измеряют V_{CAN н}. V_{CAN L}, /_н. и /_L при передаче доминантного бита. Устанавливают 30 Ом. Значение может быть измерено или рассчитано.

• 8.6.3 Устанавливают нагрузку как показано на рисунке 41. Соотношение между I» и 4 должно быть в пределах от 0.95 до 1.05 в случае измерений при U_H = U_L - 2.5 В.

• 8.7 Внутренняя задержка ECU

  • 8.7.1 Измеряют время внутренней задержки ECU. как показано на рисунке 41. Показанное испытательное устройство синхронизируется с началом кадра бита, передаваемого контроллером CAN. При обнаружении первого бита с рецессивным идентификатором испытательное устройство частично перезаписывает этот бит на время. t_ovefW. доминантным уровнем (заштрихованная область на рисунке). Эта перезапись увеличивается до тех пор, пока IC протокола не проиграет арбитраж и не прекратит передачу, когда доступная часть битового времени f_avail для компенсации времени задержки исчерпана (см. также приложение А).

  • 8.7.2 Вычисляют t_ecu по формуле:

• *EDU" (4)

где f_avad — время, известное от задающей схемы контроллера CAN в ECU [2.5 мкс. время до точки считывания от границы бита (см. 5.6)];

t_overw — время, определенное испытательным устройством.

• 8.7.3 Уровни рецессивного и доминантного напряжений устанавливаются испытательным устройством на соответствующие пороговые напряжения для приема. Это означает, что рецессивный уровень перезаписи составляет 0.5 В. а доминантный — 1.0 В и обеспечивает однозначно определенное соотношение между уровнями напряжения и временем внутренней задержки.

t — ECU; 2 — испытательный блок; 3— точка изыерения: 4 —• начало кадра; $ — первый рецессивный бит; & ^—

^а Доминантное состояние.

^ь Рецессивное состояние.

^с Ожидание.

Рисунок 41 — Измерение временя внутренней задержки ECU <gcu

• 9 Неисправности шины и нахождение неисправностей

• 9.1 Общие положения

Во время нормальной работы может произойти множество различных отказов шины, которые могут повлиять на работу. Для обеспечения безопасности при любых условиях эти сбои и связанное с ними поведение сети описаны в следующих разделах.

• 9.2 Потеря соединения с сетью

Если узел отключается от сегмента шины, оставшиеся узлы должны продолжать связь. Исключением из этого требования являются мосты, шлюзы и маршрутизаторы, поскольку связь между сегментами шины на разных портах такого устройства была бы невозможна в данных обстоятельствах.

• 9.3 Потеря питания или заземления узлом

• а) Если узел теряет питание или находится в состоянии низкого напряжения, сегмент шины, к которому он подключен, не должен быть электрически нагружен, а оставшиеся узлы должны продолжать связь.

• Ь) Если узел теряет заземление, напряжения в сегменте шины, к которому он подключен, не должны повышаться, а оставшиеся узлы должны продолжать связь.

• 9.4 Реакция на нестабильное напряжение питания

ECU в сети должны быть выдерживать переходные процессы и прерывания напряжения питания 12 В постоянного тока, реагируя в соответствии со следующими требованиями:

• 1) если ECU_PWR восстановлено в пределах 2 мс и если между прерываниями проходит не менее чем 98 мс (результирующий период 100 мс) должно выполняться следующее.

• - не теряется нормальная связь по сети или пересылаемые сообщения.

• - не перезагружается процессор.

• - не происходит потери данных е оперативной памяти, таких как информация о конфигурации сети или пересылаемые по сети сообщения;

• 2) если ECU.PWR отключается на период более 2 мс. но менее 1 с. ECU может или продолжать нормально работать или перезагружаться;

• 3) если ECU.PWR отключается на период 1 с или более. ECU должен выполнить загрузку при включении питания.

8 целях тестирования источник питания, используемый для выполнения теста, должен обеспечивать в три раза больший ток. чем потребляет ECU при напряжении литания 12 8 постоянного тока.

• 9.5 Сбои в работе сети при соединении, отсоединении или включении питания

Соединение, отсоединение или включение питания ECU не должно нарушать работу сети.

• 9.6 Обрывы и замыкания

В общем случае сбои шины обнаруживаются при значительном уровне уничтожения сообщений, что может быть интерпретировано ECU или контроллерами CAN. Случаи внешних событий, которые могут вызвать сбои при требуемом отклике сети, перечислены и описаны ниже (см. рисунок 42). ECU должен вернуться в отказоустойчивое состояние работы, если состояние отказа не обеспечивает целостность связи с другими ECU в сети, которая требуется для его нормальной работы. ECU должны сохранять диагностические коды неисправностей в случаях, когда обнаруживаемые обрыв или замыкания являются кратковременными.

Случай 1: обрыв CAN.H между «первым» или «последним» ECU и ТВС.

Обмен данными должен продолжаться между всеми узлами. Может произойти уменьшение отношения сигнал/шум или увеличение электромагнитного излучения, или и то. и другое. (Размах CAN.H по существу вдвое больше, чем CAN.L. что позволяет продолжать работу.)

Случай 2: замыкание между CAN.H и ECU.PWR.

Передача данных невозможна. ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 3: замыкание между CAN.L и GND.

Передача данных невозможна. ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 4; замыкание между CAN.H и GND.

Передача данных невозможна. ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 5: обрыв CAN.H.

Обмен данными должен иметь возможность продолжаться между узлами на каждой стороне прерывания. даже если может быть невозможно поддерживать связь между узлами во время прерывания. ECU должен вернуться в безопасное состояние работы, если он полагается на связь с ECU на другой стороне прерывания. Может наблюдаться уменьшение отношения сигнал/шум между узлами на противоположных сторонах прерывания.

Случай 6: обрыв CAN.L.

Обмен данными должен иметь возможность продолжаться между узлами на каждой стороне прерывания. даже если может быть невозможно поддерживать связь между узлами во время прерывания. ECU должен вернуться в безопасное состояние работы, если он полагается на связь с ECU на другой стороне прерывания. Может наблюдаться уменьшение отношения сигнал/шум между узлами на противоположных сторонах прерывания.

Случай 7: замыкание между CAN.L и ECU.PWR.

Передача данных невозможна. ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 8: замыкание между TBC.PWR и GND.

Обмен данными должен продолжаться между всеми узлами, если TBC.PWR изолирован от ECU.PWR цепью ограничения тока или предохранителем. Отношение сигнал/шум может снизиться, поскольку система работает только с одним ТВС и неправильными уровнями сигнала.

Случай 9: замыкание между CAN_H и CAN-L.

Передача данных невозможна. ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 10: обрыв TBC_PWR в шлейфе.

Обмен данными должен продолжаться между всеми узлами. Отношение сигнал/шум может снизиться. поскольку сигнальные линии нагружены на землю ТВС. которые не имеют питания.

Случай 11: обрыв обеих сигнальных линий шины водной точке.

Обмен данными между узлами на противоположных сторонах от обрыва невозможен. Обмен данными между узлами на той же стороне обрыва должен иметь возможность продолжаться, но это может происходить с уменьшенным отношением сигнал/шум. ECU должен вернуться в безопасное состояние работы, если он полагается на связь с ЕСИ на другой стороне прерывания.

Случай 12: обрыв TBC_RTN в шлейфе.

Обмен данными между узлами невозможен. ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 13: обрыв CAN_L между «первым» или «последним» ECU и ТВС.

Обмен данными между узлами должен продолжаться. Может произойти уменьшение отношения сигнал/шум или увеличение электромагнитного излучения, или и то. и другое. (Размах CAN_H по существу вдвое больше, чем CAN_L. что позволяет продолжать работу.)

Случай 14: обрыв литания до ТВС.

Обмен данными между узлами невозможен. ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 15: обрыв заземления до ТВС.

Обмен данными между узлами невозможен. ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 16: CAN_H и CAN_L одновременно открыты к ECU [т.е. потеря связи с сегментом шины (см. 8.2)].

Если узел отключается от своего сегмента шины, остальные узлы должны иметь возможность продолжать связь, за исключением одного ECU. Одиночный ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 17: обрыв литания узла.

Если узел теряет питание или находится в состоянии низкого напряжения, оставшиеся узлы должны иметь возможность продолжать связь.

Случай 18: обрыв заземления узла.

Если узел теряет заземление, оставшиеся узлы должны иметь возможность продолжать связь.

Случай 19: обрыв одной ТВС.

Обмен данными должен продолжаться между всеми узлами. Обнаружение неисправности каким-либо ECU скорее всего невозможно. Может произойти снижение отношения сигнал/шум и увеличение электромагнитного излучения, потому что носитель больше не терминируется должным образом. Если оба ТВС отключены, связь может прерваться.

Случай 20: замыкание между CAN_H и T8C_PWR.

Передача данных невозможна. ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 21: замыкание между CAN_L и TBC_PWR.

Передача данных невозможна. ECU должен быть в состоянии обнаружить это состояние неисправности и вернуться в отказоустойчивое состояние работы.

Случай 22: отклонения параметров топологии (т.е. длина шины или жгута, узла, размещение узлов. сопротивление проводников).

Обмен данными через шину возможен, но с уменьшением отношения сигнал/шум и возможной потерей арбитража.

1 — случай 1.2 — случай 2. 3 — случай 3; 4 — случай 4; 5 — случай 5,6 — случай 6. 7 — случай 7; 9 — случай 6; 9 — случай 9: 10 — случай 10; 11 — случай 11. 12 — случай 12; 13 — случай 13. 14 — случай 14; 15 — случай 15. 16 — случай 16; 17 — случай 17; 16 — случай 19. 19 — случай 19; 20 — случай 20: 21 — случай 21. 22 — случай 22: 23 — случай 23: 24 — случай 24 |м« показан): 25 — ТВС: 26 — ECU 1: 27 — ЕСи_Ла1. 29 — ECU_n. 29 — еитой четырехжильмый кабель. 30 — питание для ТВС.

обрыоиели.ф замыкание цепи

Примечание — См. 9.4.

Рисунок 42 — Возможные отказы из-за внешних причин

Приложение А (справочное)

Синхронизация и наименование контроллера протокола

А.1 Разделение бита на сегменты

Различные поставщики интеграгъных схем контроллера протокола CAN используются для обозначения битовых сегментов (см. рисунок А.1). Однако считается, что эта общая группировка дает представление о работе и настройке этих схем. Поскольку эти определения не являются постоянными, возможно, что 2-битовые сегменты в одной реализации могут быть определены как один биг в другой реализации. Поэтому возможно, что отдельные IC контроллера протокола не могут быть настроены для разделения битов на сегменты как описано далее.

в -------------------------------------------------------------------------------------в

РЯОР.»Й~Т~ ) PHABEjSEgJ"

t

1

f — гочм считывания (момент времени, в который состояние шины считывается и интерпретируется как значение бита)

⁴ Номинальное время бита.

^ь Часть времени бита, используемая для синхронизации различных ECU на шине: граница бита ожидается а данном сегменте.

^с Часть временя бита, используемая для компенсации физической задержки в сегменте шиш: время задержки, вызванное временем прохождения сигнала по шине и временем внутренней задержки ECU.

^d Сегменты фазового буфера, используемые для компенсации фазовых ошибок: могут быть удлинены или сокращены путем повторной синхронизации.

РисунокА.1 —Разделение бита на сегменты

А.2 Время внутренней задержки

Время внутренней задержки ECU. ^си- определяется как сумма всех асинхронных задержек, которые происходят на пути передачи и приема ECU. относительно логического блока синхронизации битов протокола IC (см. рисунок А.2).

1 — время бита ECU А: 2 — время бита ECU 6; 3 — точка считывания

• ■ Бит п.

• ^ь Бит п - 1.

^еБигп+1.

• ^d Время задержки исходящих А.

• ^е Время задержки входящих А.

• ¹Время задержки линии шины.

• ⁹ Время задержки входящих В.

^h Время задержки исходящих В

Примечание 1 — Сумма выходных и входных задержек ECU; при отключенном от шины ECU. по отношению к времени синхронизации битов является критическим параметром. Важным параметром характеристики ECU является t_ECU = t_Oulput + Hnput (where _ = ECU (A.B...)].

Примечание 2 — Для правильного арбитража должны быть выполнены следующие условия:

t_AECU * /_ВЕСИ + 2f_B1JS|_meS<p_ROp__seG+ (<phaSE_SEG1^_/SJW>-

Примечание 3 — SYMC_SEG не учитывается, так как возможно, что этот сегмент будет потерян при фазовом сдайте между модулями.

Примечание 4 — является частью PHASE_SEG1 для компенсации фазовых ошибок. Оно вычитается из доступного времени, так как возможно, что пик может вызвать неправильную синхронизацию с фазовым сдвигом Это означает, что логика синхронизации ведущего передающего бита относительно синхронизации ECU А должна быть способна знать правильный уровень шины п бита в точке выборки. Допустимые значения tgQj сильно зависят от скорости передачи битов и длины линии шины, а также от возможной синхронизации битов, указанной условием арбитража.

Примечание 5 — Приемлемые допуски протоколов IC и возможность потери синхронизации определены PHASE.SEG1 и 2.

Рисунок А.2 — Взаимодействие времени битов между ECU А и В при арбитраже

А.З Синхронизация

Два вида синхронизации, жесткая синхронизация и ресинхронизация, подчиняются следующим правилам, а) Допускается только одна синхронизация за одно время бита.

• Ь) Граница используется для синхронизации только если значение в предыдущей точке считывания (ранее считанное состояние шины) отличается от состояния шины непосредственно после границы.

• с) Жесткая синхронизация проводится на границе, независимо от рецессивного или доминантного состояния границы.

• d) Все остальные границы рецессиеный-доминантный. удовлетворяющие а) и Ь). используются для ресинхронизации. за исключением того, что передатчик не выполняет ресинхронизацию а результате границы рецессив-ный-доминантный с положительной фазовой ошибкой, если для ресинхронизации используются только границы рецессивный-доминантный.

А.4 Ширина скачка синхронизации (SJW)

Из-за синхронизации PHASE_SEG1 может быть увеличен, a PHASE_SEG2 сокращен. Величина удлинения или сокращения сегментов битов фазового буфера имеет верхнюю границу, заданную SJW ($PKASE_SEG1).

А.5 Требования CAN к времени бита

Ограничения времени бита необходимы для того, чтобы ECU разных производителей могли правильно получать и интерпретировать действительные сообщения. Без этих ограничений при определенных условиях ECU может иметь несвоевременный доступ к сети, и диагностика сетевой системы намного сложнее.

Все IC контроллера протокола CAN делят битовое время на более мелкие части, определяемые как квант времени (fq). Поставщики IC рекомендуют, чтобы все ECU в сети были запрограммированы на одинаковые значения времени бита.

Для регистров времени бита в каждом контроллере протокола CAN требуются определенные значения. Эти значения определены для обеспечения надежной сети для всех ECU и основаны на наилучшем компромиссе между задержкой распространения и допуском тактовой частоты (существуют различия в определениях битовых сегментов. используемых разными производителями микросхем контроллера протокола CAN).

Для сегмента шины ИСО 11783 дгмной40 м. работающего на скорости 250 кбит/с. в таблице А.1 перечислены рекомендуемые фактические значения fq для типи^ых IC контроллера протокола для достижежя одной точки выборки 80 ± 3 % (см. 4.6 и таблицу А. 1). Рисунок А.З иллюстрирует результирующее время бита для типичных IC контроллера протокола.

Таблица А.1 —Значения времени бита контроллера протокола CAN

Примечание — Значения fq. перечисленные в таблице А.1. являются фактическими битовыми fq и не обязательно должны быть введены в регистры синхронизации битов контроллера протокола CAN.

I — точка считывания. 2 — SJW ■ 2 (q: 3 — (Sync-Sag • 1 fq. 4 — tTSEGt ■ 12 <q; 5 — tTS£G1 • 15 Jq: 6 — tTSEG2 ■ 3 fq: 7 — «TSEG2 « 4 Iq

Рисунок A.3 — Значения промежутков времени контроллера CAN

Приложение В (справочное)

Примеры схем физического уровня

• В.1 Общие положения

В этом приложении представлено несколько примеров схем физического уровня. Однако для полного узла ECU может потребоваться схема из более чем одного из этих примеров, чтобы соответствовать спецификациям этого документа. Более того, может потребоваться инвертировать логику или сдвинуть по величине логические уровни в примерную схему и обратно для достижения интерфейса с протоколом-контроллером или конструкциями программного обеспечения. В случае некоторых приложений также может быть приемлемо удалить выходы индикации состояния или возможность работы в несимметричном режиме.

В В.2—В.6 представлены, соответственно, примеры межсетевых соединений, иллюстрирующие использование разъемов и соединений узлов с различными ECU. оконечных схем, автоматических ТВС для использования с штепсельным разъемом шины, разъема для использования в ТВС и допотительный разъем шлейфа, используемый ECU для подключения к сети.

• В.2 Межсетевые соединения

На рисунке В.1 показано межсетевое соединение с использованием дополнительных и проприетарных разъемов ИСО 11783. Также показаны несколько возможных соединений ТВС.

1 — ECU 1 (ИСО 11783-2); 2 - ECU 2 (ИСО 11783-2); 3 - ECU п (ИСО 11783-2). 4 — ECU п-2 (ИСО Н78Э-2). 5 - ECU п-1 (ИСО 11783-2); 8 - ECU t (ИСО 11783-2); 7 - ECU трактора; 8 - ECU у (SAE J 1939-11); 9 - ECU * (ИСО 11783-2): 10 — питание 12 V; 11 — ТВС; 12 — сращивание кабеля. 13 — опциональный разъем шлейфа ECU; 14 — четыре проводника. 15 — три проводника. 18 — шина трактора: 17 — разъем питания шины; 18 — шина орудия; 19 — диагностический разъем; 20 — опциональная автоматическая ТВС: 21 — разъем удлинителя шины; 22 — автоматическая ТВС с разъемом питания сети; 23— штепсельный разъем шипы орудия: 24 — автоматическая ТВС: 25 — внутрикабинныи разъем — стандартные разъемы.

• — опциональные стандартные разъемы. INN1 рекомендуемые стандартные оазъемы:!! III— проприетарные разъемы

^а Трактор.

^ь Орудие 1.

^с Орудие 2.

^d Орудие 3.

Рисунок В.1 — Межсетевые соединения

• В.З Оконечная схема

На рисунке В.2 представлена схема ТВС. в которой используются дискретные компоненты и регуляторы напряжения для обеспечения как напряжения смещения, так и оконечной нагрузки. Также предусмотрена защита от сбоев для ограничения рассеивания. На рисунке В.З представлена схема фильтра ECU_PWR'ECU_GND.

Примечание — Некоторые версии LM2931 (позиция 1) не подходят для этой схемы, поскольку они не рассчитаны на выходное напряжение до 2.5 В.

• > — ST LM2931O или аналог

Рисунок В.2 — Оконечная схема

• В.4 Автоматическая ТВС в штепсельном разъеме шины

В этом примере представлена печатная плата, обеспечивающая автоматическое включение и отключение ТВС в штепсельном разъеме шины. Он не детализирует фактические компоненты схемы, используемые для обеспечения как напряжения смещения, так и оконечной нагрузки, но описывает, как может быть получено автоматическое перекгкчение при подключении второй половины штепсельного разъема шины. Также подробно описаны разъемы, необходимые для соединения с этим примерным модулем.

На рисунке В.4 показана версия, используемая на штепсельном разъеме орудия с подключением к источнику питания ECU. а на рисунке В.5 показана версия, используемая штепсельном разъеме орудия, которую можно использовать для подключения дополнительных орудий.

Примечание — Разъем орудия по рисунку 4 может быть использован для подключаемого спереди орудия.

В таблице ВЛ показано назначение контактов для подключения литания ECU к автоматической ТВС. а в таблице В.2 — для соединений шины орудия с оконечной схемой.

I — модуль печатной платы; 2 — четыреххонтактяыи разъем, контакты >в размера. 3 — витой четырехжильныи кабель; 4 — шина орудия на тракторе; 5 — штепсельный разъем шины орудия: 6 — к орудию: ? — цепь питания трактора, в — деухконтактныи разъем, контакты !в размера. 9 — сетевой фильтр RF. 10 — оконечная схема

^а Контролируемое значение. ^ь Рама машины.

^е Контакты № 16.

^d Контакты № 12.

^в Контакты № 8.

¹ Максимальное допустимое значение.

Рисунок В.4 — Автоматическая ТВС с разъемом питания сети в основном штепсельном разъеме шины

1

смл

tbCj^pl

тасятм

СЖ1

<5>«

5

ECUJAHR*

BCUjж

f — модуль печатной платы; 2 — четырехконтактный разъем, контакты 16 размера: 3 — антой четырехжильиый кабель. 4 —■ шина орудии. S — штепсельный разъем шины орудия. 6 — * следующему орудию. 7 — цепь литания трактора: 8 — двухконтактиый разъем, контакты 16 размера. 9 — оконечная схема

• * Контролируемое значение. ^ь Рама машины.

• ^е Контакты Nt 16.

• ° Контакты Ne 12.

• * Контакты Nt 6.

• ¹ Максимальное допустимое значение.

Рисунок В.5 — Автоматическая ТВС в дополнительном штепсельном разъеме шины

Таблица В.1 — Назначение контактов питания ТВС в штепсельном разъеме шины орудия

Таблица В.2 — Назначение контактов штепсельного разъема шины орудия с автоматической ТВС

• В.5 Опциональный блок ТВС

Опциональный блок ТВС доступен для использования с сетью ИСО 11783, когда автоматический ТВС не используется. Доступны дав конфигурации. Одна обеспечивает питание сегмента шины путем подключения фильтрованного питания от клемм ECU.PWR и ECU.GND к линиям TBC.PWR и TBC.RTN. Другая обеспечивает только функцию оконечной схемы и использует TBC.PWR и TBC.RTN, запитанные где-то в другом месте д анного сегмента шины. Эти две конфигурации отгмчаются друг от друга цветом корпуса.

• В.6 Схемы контроля питания

На рисунке В.5 показан пример управления подключением литания шгепсегъного разъема шины орудия на тракторе. ИСО 11783-9 содержит подробную информацию о сообщениях, необходимых для управления питанием орудия и огней. ECU.GND должен быть помехозащищенным на источнике питания (см. 7.6.3.5 и таблицу 20).

1 — ключ зажигания. 2 — выключатель освещения. 2 — рабочий выключатель; 4 — выключатель предупреждающих огней: 5 — главный выключатель: в — ECU трактора. 7 — шина орудия. 6 — разъем шины орудия

Рисунок В.6 — Примеры схем контроля питания

Приложение С (справочное)

Опциональный разъем шлейфа ECU

С.1 Общие положения

Разъем шлейфа ECU даляется опциональным соединителем, используемым для присоединения ECU к его шлейфу на сегменте шины ИСО 11763. Через этот соединитель следует передавать только сигналы CAN_H и CAN_L.

Размеры разъема шлейфа ECU приведены на рисунке С.1.

^s Шестигранник, высота 6,73.

^ь Контакт 3PL.

^с Обычно.

^d Полный радиус, контакт 3PL.

Рисунок С.1 — Размеры опционального разъема шлейфа ECU

Три контакта разъема должны иметь следующие назначения:

• • контакт A: CAN_H;

• - контакт В: CAN_L;

• - контакт С: не используется или используется как защитный для сети по SAE Л939.

Размеры заглушки разъема шлейфа ECU должны соответствовать размерам разъема, указанным на рисунке С.1.

Приложение ДА (справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДАЛ

Библиография

• [1] ISO 11783-9, Tractors and machinery for agriculture and forestry — Serial control and communications data network — Part 9: Tractor ECU

• [2] ISO 11898-1. Road vehicles — Controller area network (CAN) — Part 1: Data link layer and physical signaling

• (3] ISO 11898-2. Road vehicles — Controller area network (CAN) — Part 2: High-speed medium access unit

• (4] ISO 11898-5², Road vehicles — Controller area network (CAN) — Part 5: High-speed medium access unit with low-power mode

• [5] ISO 14982. Agricultural and forestry machines — Electromagnetic compatibility — Test methods and acceptance criteria

• [6] SAE J 1939-81« Recommended Practice for Serial Control and Communications Data Network — Part 81: Network Management

• [7] SAE J 1708. Recommended Practice for Serial Data Communications between Microcomputer Systems in Heavy-Duty Vehicle Applications

• [8] SAE J 1939-12. Recommended Practice for Serial Control and Communications Data Network — Part 12: Physical Layer — 250kbtts/s — Twisted Quad Pair

• [9] SAE J 1939-11. Recommended Practice for Serial Control and Communications Data Network — Part 11: Physical Layer — 250kbits/s — Twisted Shielded Pair

• (10] SAE J 1939-15. Physical Layer. 250K brts/sec. Un-shielded twisted pair

УДК 631.3:006.354 ОКС 65.060.01 IDT

Ключевые слова: тракторы и машины сельскохозяйственные; последовательная сеть управления и передачи данных; физический уровень

Редактор В.Н. Шмельков Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор И.А. Королева Компьютерная верстка Л.А. Круговой

Сдано е набор 27.10.2021 Подписаное лечатъ26.11.2021 Формат 60*84И. Гарнитура Ариал. Усп. печ. л. 6.97. Уч.-изд. л. 6.32.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано a единичном исполнении в ФГБУ кРСТ» . 117416 Москва, Нахимовский пр-т, д. 3t. к. 2.

www.goslinfo.ru [email protected]

¹

таблице 12 приведены рекомендуемые цвета изоляции проводов кабеля. Подробное описание цвета проводов должно быть включено в инструкцию производителя.

²

J) Отменен.

²> Американское общество автомобильных инженеров.