O conjunto de cabos de bus CAN é uma ligação física aplicada em sistemas de rede de área de controlo (CAN). Estes sistemas são concebidos para facilitar a comunicação entre dispositivos electrónicos em várias aplicações, incluindo os sectores automóvel e industrial. O objetivo é transmitir dados entre dispositivos na rede, permitindo-lhes comunicar entre si de forma eficiente e fiável.

Ao selecionar um cabo de bus CAN, considere cuidadosamente a taxa de dados, o comprimento do cabo e o ambiente de funcionamento. Consulte as especificações e recomendações do fabricante para escolher o tipo de cabo correto que satisfaça as necessidades do seu sistema de bus CAN específico. 

Existem alguns tipos principais de cabos de bus CAN que dependem da aplicação, da velocidade dos dados e do comprimento da rede.

Cabo de par trançado- Este é o cabo de bus CAN mais comum. Utiliza pares de fios entrançados (frequentemente 2 pares) para ajudar a reduzir as interferências. Para uma melhor interferência EMI. É possível selecionar o cabo de par entrançado blindado (STP), que possui uma blindagem adicional trançada ou em folha à volta dos pares entrançados. Os conectores comuns utilizados incluem os conectores DEUTSCH DTM e os conectores Molex MicroFit e os conectores circulares da série M. 

Cabo coaxialO cabo coaxial, também designado por cabo coaxial, é um tipo de cabo que é por vezes utilizado em aplicações de barramento de alta velocidade da Rede de Área do Controlador (CAN). É constituído por um condutor de núcleo único rodeado por uma malha de blindagem ligada à terra, que ajuda a minimizar as interferências electromagnéticas (EMI) e a perda de sinal. Os conectores comuns incluem conectores BNC ou conectores circulares de aviação.

Cabo de fibra óticaO cabo de fibra ótica, também designado por cabo de fibra ótica, é um tipo de cabo imune a interferências eléctricas, normalmente utilizado para ligar nós CAN a longas distâncias. O cabo de fibra ótica consiste em fios finos de fibras de vidro ou plástico que transmitem dados usando ondas de luz. Isto torna-o a escolha ideal para aplicações onde são necessárias altas velocidades e longas distâncias. A fibra é conectada usando conectores ópticos como CF8, ST ou terminais personalizados.

Cabo de fita plano-O cabo de fita é por vezes utilizado nas unidades de controlo e nas UCE. Os conectores são normalmente conectores multipinos personalizados ou conectores de tomada IDC.

Aqui falamos mais pormenorizadamente sobre os conectores que são normalmente utilizados num sistema de bus CAN:

Conectores DB9: São conectores de 9 pinos, normalmente utilizados para ligações em série. São frequentemente utilizados em dispositivos como analisadores de bus CAN ou interfaces para PCs.

Conectores OBD-II: Tipo de conetor normalizado de 16 pinos, normalmente utilizado em aplicações automóveis. Um conetor OBD2 (On-Board Diagnostics II) permite que um dispositivo faça a interface com o sistema de diagnóstico de um automóvel ou de outro veículo.

Blocos de terminais: São frequentemente utilizados em aplicações industriais onde é necessária uma ligação segura e com fios. Permitem uma ligação direta ao bus CAN.

Conectores M12: Estes conectores circulares são frequentemente utilizados em aplicações industriais e em ambientes agressivos devido à sua durabilidade e resistência ao pó e à água.

Conectores D-Sub: Estes conectores são robustos e versáteis e estão disponíveis numa grande variedade de pinos, de 9 a 50. Nos sistemas de bus CAN, a versão de 9 pinos (DB9) é a mais comum.

Conectores de aviação: Os conectores circulares concebidos para uma utilização robusta na aviação, como os conectores D38999/26, são por vezes utilizados para CAN em aplicações aeroespaciais.

Os conectores de bus CAN são amplamente utilizados em vários sectores, incluindo:

Automação industrial:O CAN é utilizado em ambientes agressivos para a comunicação entre dispositivos como sensores, actuadores e controladores.

Automóvel:Quase todos os veículos modernos têm um bus CAN utilizado para a comunicação entre os muitos microcontroladores envolvidos no funcionamento do veículo.

Aviação:Algumas aeronaves utilizam o CAN para a comunicação entre os dispositivos aviónicos.

Automatização doméstica:O CAN pode ser utilizado para a comunicação entre dispositivos domésticos inteligentes.

Marinha:O barramento CAN é utilizado em algumas aplicações marítimas para a comunicação entre vários sistemas de bordo.

Os conectores de barramento podem fornecer uma ligação de comunicação em série com elevada imunidade ao ruído. Suportam a comunicação em tempo real e a alta velocidade (até 1 Mbps) entre unidades de controlo eletrónico (ECU) sem um computador anfitrião.

Como funciona o sistema de barramento CAN na aplicação de controlo industrial:

No sistema de controlo de automação, existem vários braços robóticos que têm de trabalhar em conjunto para montar um produto. Os braços robóticos são controlados por controladores separados. Os controladores dos braços robóticos têm de comunicar entre si para coordenar os seus movimentos e partilhar dados dos sensores. Isto é conseguido através de uma rede de barramento CAN.

Cada controlador de braço robótico tem uma interface de barramento CAN. Os controladores enviam mensagens contendo informações como a posição atual, a velocidade, a aceleração, etc., através do barramento CAN para os outros controladores. O barramento CAN permite uma comunicação atempada e fiável entre os controladores com um mínimo de cablagem. Isto permite uma colaboração perfeita entre os braços robóticos para otimizar o processo de montagem.

Para além dos controladores do braço robótico, os sensores, como os sensores de força nas pinças do robô, também podem ser ligados ao bus CAN. Os dados dos sensores podem ser transmitidos em tempo real para os controladores. A rede de barramento CAN funciona como uma espinha dorsal que permite que todos os dispositivos partilhem dados de controlo em tempo crítico de forma suave e eficiente. Isto aumenta a velocidade e a precisão durante o processo de fabrico, reduzindo a complexidade da cablagem.

Dispositivos adicionais como HMIs e registadores de dados podem também ser adicionados à rede de bus CAN para visualizar ou registar dados.

No exemplo, o barramento CAN é a rede ideal para permitir a comunicação e o controlo em tempo real entre vários dispositivos em sistemas de automação industrial. A imunidade ao ruído, a velocidade e o envio de mensagens com base em prioridades do bus CAN fornecem as capacidades certas para estas aplicações exigentes.

O bus CAN é um protocolo de comunicação essencial utilizado extensivamente em aplicações de automação e controlo industrial. A escolha correta dos conectores e cabos do bus CAN é fundamental para criar uma rede robusta, fiável e de elevado desempenho. Factores como a taxa de dados, o comprimento do cabo e a imunidade ao ruído têm de ser considerados ao selecionar a solução de cablagem adequada. Os tipos de conectores comuns têm as suas próprias vantagens com base no caso de utilização, desde terminais de parafuso para simplicidade a conectores circulares de grau aeronáutico para ambientes extremos. Em geral, o bus CAN permite o controlo em tempo real, a interoperabilidade de dispositivos e a redução da cablagem em sistemas industriais. Ao compreender as variedades de conectores e cabos de bus CAN disponíveis, os engenheiros podem implementar redes CAN robustas que funcionarão de forma fiável mesmo em ambientes industriais exigentes. Com o avanço contínuo das tecnologias de bus CAN, podemos esperar que as suas aplicações em automação e controlo se tornem ainda mais diversificadas e críticas para o negócio.

Para obter mais informações sobre o cabo/conetor Can bus, consulte info@flexcontac.com