Présentation
Auteur(s)
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Ahmed RACHID : Professeur des Universités, université de Picardie Jules-Verne
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Frédéric COLLET : Professeur agrégé, université de Picardie Jules-Verne
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Lire l’articleINTRODUCTION
La mise en œuvre d’un bus de communication favorise l’approche modulaire dans la conception d’une architecture informatique. Dans un système réparti, l’allocation de tâches permet une parallélisation et, par suite, facilite l’étude et permet une réduction des coûts de développement. Par ailleurs, dès lors que le bus est normalisé, on s’oriente vers des composants universels qui sont très bon marché dans le cas du bus CAN (Controller Area Network)
Le CAN est un système de communication, en temps réel, par liaison série conçu pour relier des composants intelligents ainsi que des capteurs et des actionneurs dans une machine ou un procédé.
Initialement conçu par et pour l’industrie automobile (Robert BOSCH Gmbh, 1983) pour répondre aux besoins de communication interne dans les automobiles : multiplexage de commandes électriques, fiabilité, diagnostic, compatibilité électromagnétique, commandes d’organes (suspension, frein, contrôle moteur), le CAN s’est rapidement imposé dans de très nombreux domaines de l’industrie.
Cet article présente les éléments de base du CAN : caractéristiques, protocole, circuits spécifiques, logiciels dédiés. Sans être la solution à tous les problèmes de communication industriels, le bus CAN mérite une attention particulière et devient incontournable dans de nombreuses applications car il est bien adapté aux besoins de flexibilité, de maintenabilité, de fiabilité, de facilité d’utilisation, de robustesse aux environnements hostiles, de rentabilité économique.
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VERSIONS
- Version courante de janv. 2020 par Ahmed RACHID, Frédéric COLLET
DOI (Digital Object Identifier)
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Grands principes du bus CANArticle inclus dans l'offre
"Automatique et ingénierie système"
(138 articles)
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1. Généralités
La communication est un facteur primordial dans les systèmes de production industriels. Les performances requises en termes de flux d’information sont aussi importantes (sinon plus) que les flux de matières et d’énergie. Un réseau a pour objectif principal l’échange d’informations.
L’architecture décentralisée s’est rapidement imposée dans la conduite de procédés. En effet, les systèmes distribués sont généralement mieux appropriés aux localisations des capteurs et des actionneurs qui constituent les sources d’information. Cela nécessite une communication fiable et robuste associée à une électronique « intelligente » et bon marché.
1.1 Généralités sur les réseaux de terrain
Dans l’industrie, les communications par réseaux sont classifiées en quatre niveaux qui sont souvent représentés dans un triangle, (figure 1). Ce concept de production assistée par l’ordinateur ou CIM (Computer Integrated Manufacturing) comprend un niveau dit de terrain, un niveau cellule, un niveau usine ou atelier, un niveau études et direction.
Le niveau terrain est au plus proche de la production ; il correspond aux différentes machines qui assurent la fabrication, la transformation, l’assemblage autour d’un objet ou d’un ensemble.
Le réseau de terrain (fieldbus) est un réseau local industriel. Il est qualifié d’industriel car orienté production et local car établi dans une partie de ce site de production que constitue une entreprise. Il permet donc de mettre en communication des capteurs, des actionneurs, des automates programmables industriels, des machi-nes à commande numérique, des robots, des régulateurs industriels et des systèmes de commande et de contrôle simples. Dans les réseaux de terrain, la taille des messages échangés est assez faible comparativement aux autres types de réseaux, locaux ou grandes distances. Les flux d’information sont plutôt périodiques et l’aspect contrainte de temps (temps réel) est prioritaire.
Les réseaux de terrain fonctionnant au sein d’environnements perturbés du point de vue électromagnétique, le support est généralement un câble coaxial blindé ou une paire torsadée travaillant en mode différentiel ou encore une fibre optique pour une plus grande immunité au bruit. Les distances de communications...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BOSCH - CAN Specifications. - Version 2.0.
-
(2) - PARET (D.) - Le bus CAN. Controller Area Network. De la théorie à la pratique. - Dunod, ISBN 2-10-003164-3.
-
(3) - LAWRENZ (W.) - CAN System Engineering. From Theory to Practical Applications. - Springer.
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(4) - * -
-
(5) - PARET (D.) - Le bus CAN. – Application. - Dunod. ISBN 2-10-003659-9.
NORMES
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Véhicules routiers – Communication en série de données à basse vitesse – Partie 1 : Généralités et définitions (Ed. 1, 5 p., B) - ISO 11519-1 - 1994
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à basse vitesse – Partie 2 : Réseau local à commande à basse vitesse (CAN) (Ed. 2). - ISO/AWI 11519-2 -
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à vitesse basse – Partie 2 : gestionnaire de réseau de communication à faible vitesse (CAN). Amendement 1. Uniquement en version anglaise. (ISO11519/2A) - ISO 11519/2 AMDT 1 - 04-95
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à basse vitesse – Partie 3 : Réseau local de véhicule (VAN) (disponible en anglais seulement). - ISO 11519-3 - 1994
-
Véhicules routiers – Communication en série de données à vitesse basse – Partie 4 : Interface de réseaux de communication de données de classe B. - ISO/CD 11519-4 -
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Tracteurs et machines agricoles et forestiers – Réseaux de commande et de communication...
1 Constructeurs et fournisseurs
HAUT DE PAGE
http://www.mot-sps.com/csic/techdata/refman/can2spec.pdf : la Version 2.0 des spécifications du bus CAN par la société Bosch (à partir duquel le document 11898 de l’ISO a été rédigé) peut être téléchargé à cette adresse.
http://developer.intel.com/design/auto/can/ : ce site Intel présente des systèmes CAN et des composants pour des applications sur véhicules.
http://www.odva.org/ : site de ODVA (Open DeviceNet Vendor Association). DeviceNet est une couche d’application CAN développée par Rockwell/Allen-Bradley.
http://www.honeywell.com/sensing/ : ce site de Honeywell donne des détails concernant le système « Smart Distributed Systems » (SDS), couche d’application CAN, développé par cette société.
http://www.tno.nl/m3s/ : site présentant l’introduction du CAN dans les fauteuils roulants électriques pour handicapés.
http://www.steinhoff.de/ : société spécialisée dans les logiciels temps-réel et les bus de terrain. Elle propose le système DACHS : Distributed Automation...
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![Écoutez notre podcast Cogitons Sciences : Clément Thivin, un ingénieur pas bateau [Des ingénieurs qui cassent la routine #3]](https://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/wp-content/uploads/2022/04/visuel-Article-actu-Podcast-12-ok-2.png)
