Il gruppo di cavi del bus CAN è un collegamento fisico che viene applicato nei sistemi Controller Area Network (CAN). Questi sistemi sono progettati per facilitare la comunicazione tra dispositivi elettronici in varie applicazioni, tra cui i settori automobilistico e industriale. Lo scopo è quello di trasmettere dati tra i dispositivi della rete, consentendo loro di comunicare tra loro in modo efficiente e affidabile.

Quando si sceglie un cavo CAN bus, bisogna considerare attentamente la velocità di trasmissione dei dati, la lunghezza del cavo e l'ambiente operativo, facendo riferimento alle specifiche e alle raccomandazioni del produttore per scegliere il tipo di cavo adatto alle esigenze del proprio sistema CAN bus. 

Esistono alcuni tipi principali di cavi bus CAN che dipendono dall'applicazione, dalla velocità dei dati e dalla lunghezza della rete.

Cavo a coppie ritorte- È il cavo bus CAN più comune. Utilizza coppie di fili intrecciati (spesso 2 coppie) per ridurre le interferenze. Per migliorare l'interferenza EMI. È possibile scegliere il cavo STP (Shielded Twisted Pair), che presenta una treccia o una pellicola di schermatura aggiuntiva attorno alle coppie attorcigliate. I connettori comunemente utilizzati sono i connettori DTM DEUTSCH e i connettori MicroFit Molex e i connettori circolari serie M. 

Cavo coassialeIl cavo coassiale, chiamato anche cavo coassiale, è un tipo di cavo talvolta utilizzato nelle applicazioni del bus Controller Area Network (CAN) ad alta velocità. È costituito da un conduttore unipolare circondato da una treccia di schermatura con messa a terra, che aiuta a ridurre al minimo le interferenze elettromagnetiche (EMI) e la perdita di segnale. I connettori più comuni sono i connettori BNC o i connettori circolari aeronautici.

Cavo in fibra ottica, chiamato anche cavo in fibra ottica, è un tipo di cavo immune alle interferenze elettriche e viene comunemente utilizzato per collegare i nodi CAN su distanze maggiori. Il cavo in fibra ottica è costituito da sottili fili di fibre di vetro o plastica che trasmettono i dati utilizzando le onde luminose. Questo lo rende una scelta ideale per le applicazioni che richiedono velocità elevate e lunghe distanze. La fibra è collegata mediante connettori ottici come CF8, ST o terminali personalizzati.

Cavo a nastro piatto-Il cavo a nastro viene talvolta utilizzato all'interno delle unità di controllo e delle centraline. I connettori sono in genere connettori multipli personalizzati o connettori a presa IDC.

Qui vengono forniti ulteriori dettagli sui connettori comunemente utilizzati in un sistema CAN bus:

Connettori DB9: Si tratta di connettori a 9 pin, solitamente utilizzati per le connessioni seriali. Sono spesso utilizzati in dispositivi come gli analizzatori di bus CAN o le interfacce per PC.

Connettori OBD-II: Tipo di connettore standard a 16 pin, tipicamente utilizzato nelle applicazioni automobilistiche. Un connettore OBD2 (On-Board Diagnostics II) consente a un dispositivo di interfacciarsi con il sistema diagnostico di un'automobile o di un altro veicolo.

Morsettiere: Sono spesso utilizzati in applicazioni industriali dove è necessaria una connessione sicura e cablata. Consentono una connessione diretta al bus CAN.

Connettori M12: Si tratta di connettori circolari spesso utilizzati in applicazioni industriali e in ambienti difficili per la loro durata e resistenza alla polvere e all'acqua.

Connettori D-Sub: Si tratta di connettori robusti e versatili, disponibili in una varietà di pin, da 9 a 50. Nei sistemi CAN bus, la versione a 9 pin (DB9) è la più comune.

Connettori per l'aviazione: I connettori circolari progettati per l'uso robusto nell'aviazione, come i connettori D38999/26, sono talvolta utilizzati per il CAN nelle applicazioni aerospaziali.

I connettori CAN bus sono ampiamente utilizzati in vari settori, tra cui:

Automazione industriale:Il CAN viene utilizzato in ambienti difficili per la comunicazione tra dispositivi come sensori, attuatori e controllori.

Automobile:Quasi tutti i veicoli moderni dispongono di un bus CAN utilizzato per la comunicazione tra i numerosi microcontrollori coinvolti nel funzionamento del veicolo.

Aviazione:Alcuni aerei utilizzano il CAN per la comunicazione tra i dispositivi avionici.

Domotica:Il CAN può essere utilizzato per la comunicazione tra i dispositivi della smart home.

Marina:Il bus CAN viene utilizzato in alcune applicazioni marine per la comunicazione tra i vari sistemi di bordo.

I connettori bus Can forniscono un collegamento di comunicazione seriale con elevata immunità ai disturbi e supportano la comunicazione in tempo reale e ad alta velocità (fino a 1 Mbps) tra le unità di controllo elettronico (ECU) senza un computer host.

Come funziona il sistema CAN bus nelle applicazioni di controllo industriale:

Nel sistema di controllo dell'automazione, ci sono diversi bracci robotici che devono lavorare insieme per assemblare un prodotto. I bracci robotici sono controllati da controllori separati. I controllori dei bracci robotici devono comunicare tra loro per coordinare i loro movimenti e condividere i dati dei sensori. A tale scopo si utilizza una rete CAN bus.

Ogni controller del braccio robotico è dotato di un'interfaccia CAN bus. I controllori inviano messaggi contenenti informazioni come la posizione corrente, la velocità, l'accelerazione ecc. attraverso il bus CAN agli altri controllori. Il bus CAN fornisce una comunicazione tempestiva e affidabile tra i controllori con un cablaggio minimo. Ciò consente una collaborazione perfetta tra i bracci robotici per ottimizzare il processo di assemblaggio.

Oltre ai controllori del braccio robotico, è possibile collegare al bus CAN anche sensori come i sensori di forza sulle pinze del robot. I dati dei sensori possono essere trasmessi in tempo reale ai controllori. La rete CAN bus funge da spina dorsale, consentendo a tutti i dispositivi di condividere i dati di controllo critici in termini di tempo in modo fluido ed efficiente. Ciò aumenta la velocità e la precisione del processo di produzione, riducendo al contempo la complessità del cablaggio.

Alla rete CAN bus possono essere aggiunti altri dispositivi, come HMI e data logger, per visualizzare o registrare i dati.

Nell'esempio, il bus CAN è la rete ideale per consentire la comunicazione e il controllo in tempo reale tra più dispositivi nei sistemi di automazione industriale. L'immunità al rumore, la velocità e la messaggistica basata sulla priorità del bus CAN forniscono le capacità giuste per queste applicazioni esigenti.

Il CAN bus è un protocollo di comunicazione essenziale utilizzato ampiamente nelle applicazioni di automazione e controllo industriale. La scelta giusta dei connettori e dei cavi CAN bus è fondamentale per creare una rete robusta, affidabile e ad alte prestazioni. Nella scelta della soluzione di cablaggio appropriata occorre tenere conto di fattori quali la velocità dei dati, la lunghezza del cavo e l'immunità ai disturbi. I tipi di connettori più comuni hanno ciascuno i propri vantaggi in base al caso d'uso, dai terminali a vite per la semplicità ai connettori circolari per l'aviazione per gli ambienti estremi. In generale, il bus CAN consente il controllo in tempo reale, l'interoperabilità dei dispositivi e la riduzione dei cablaggi nei sistemi industriali. Conoscendo le varietà di connettori e cavi CAN bus disponibili, gli ingegneri possono implementare reti CAN robuste che funzionano in modo affidabile anche in ambienti industriali difficili. Con il continuo progresso delle tecnologie del bus CAN, possiamo aspettarci che le sue applicazioni nell'automazione e nel controllo diventino ancora più varie e critiche per l'azienda.

Per ulteriori informazioni sul cavo/connettore Can bus, consultare il sito info@flexcontac.com.