اگر کمی اهل فن هستید و با ساز و کار ماشین آشنایی دارید، حتما اسم مالتی پلکس را شنیده‌اید. یک امتیاز و آپشن مثبت که شرکت‌های خودروسازی روی آن مانور می‌دهند. اگر کمی به عقب برگردیم باید بگوییم این سیستم در اواخر دهه 1980 توسط شرکت آلمانی بوش اختراع شد و برای اولین بار با خودرو 206 به ایران آمد. پس از آزمایش و اجرای آن در خوردو 206، حالا ماشین‌های ایرانی متعددی نظیر سمند، سورن و … از مالتی پلکس استفاده می‌کنند و به کارگیری آن در صنعت خودرو سازی ایران باب شد. همانطور که مشخص است پس از پرداختن به موضوعاتی مثل کولر خودرو، مطلب امروز در مورد مالتی پلکس ماشین است. یک قابلیت خیلی مفید که باید آن را بشناسید. پس به شما توصیه می‌کنیم این مقاله را از دست ندهید.
فایل pdf مالتی پلکس
مالتی پلکس چیست؟
اگر بخواهیم بگوییم مالتی پلکس چیست بهتر است از اینجا شروع کنیم که مالتی پلکس به معنی چند جزئی بودن است! اما چند جزئی بودن در خودرو چه مفهومی دارد؟ خودرویی را تصور کنید که اجزای مختلف آن به صورت مستقل کار می‌کنند و در نهایت یک هدف مشترک دارند و به یکدیگر متصل میشوند. این هدف مشترک همان روشن شدن خودرو و فعال شدن امکانات آن است. چنین خودرویی از سیستم مالتی پلکس بهره‌مند است.
به طور کلی می توان گفت مالتی پلکس سیستمی است که اجازه می دهد به جای استفاده از چندین سیم برای انجام فعالیت های الکتریکی ماشین، تنها یک سیم واحد برای ارتباط میان اجزا و اجرای دستورات راننده استفاده شود. در این روش فرمان هایی که از سوی راننده صادر می شود، ابتدا به مدار الکتریکی BSI رفته و از آنجا به دیگر بخش ها ارسال می شود. به این ترتیب حجم سیم کشی خودرو به طور قابل توجهی کاهش یافته و فعالیت های الکتریکی درون آن با نظم بیشتری انجام می شوند.
BSI دقیقاً به چه معنی است؟
بهتر است قبل از پرداختن به نحوه عملکرد مالتی پلکس نگاهی به BSI بیندازیم و وظیفه آن را بررسی کنیم. BSI مخفف عبارت Built in System Interface و عضو اصلی برای مالتی پلکس میباشد. در واقع BSI یک گذرگاه برای ارتباط دادن بین سه BUS مختلف است و داده‌ها را از فرستنده تا گیرنده منتقل می‌نماید. اما این تمام ماجرا نیست… علاوه بر مواردی که نام برده شد، می‌توان گفت BSI یکی از واسطه‌ها بین سیستم Van هست که فعال‌سازی برق سیستم و در نهایت کنترل و نظارت را بر عهده دارد. در حقیقت زمانی که شما ECUهای خودرو را عیب یابی می‌کنید، این سیستم نقش واسط را بازی میکند.
ساز و کار مالتی پلکس چگونه است؟
سیستم مالتی پلکس خودرو تمام دستورات و فرمان‌هایی که راننده و یا تجهیزات ماشین صادر می‌کنند، به صورت کد شده به واحد مرکزی الکترونیک که به BSI معروف است، ارسال میکند. حالا در مرحله بعد این واحد کد دریافتی را پردازش کرده و سپس به بخش مورد نظر می‌فرستد. در واقع BSI یک پل ارتباطی بین اجزا و کلیه واحد‌های الکترونیکی خودرو که اصطلاحاً کامپیوتر خودرو یا ECU نام دارد بوده و دستورات به واسطه این واحد اجرا خواهد شد. سیستم مالتی پلکس به جای استفاده از چند سیم مختلف، تنها از یک سیم برای ارتباطات خود استفاده میکند و تمام اجزای خودرو به یک رشته سیم متصل هستند. حالا با استفاده از این سیستم، سیم‌کشی اتومبیل به سه رشته سیم کاهش پیدا خواهد کرد.
چیزی که در این میان بین اجزا و دستورات تفاوت ایجاد میکند، کدهای مختلفی است که از سوی هر یک از اجزا برای BSI ارسال میشود. هر جز کد مخصوصی دارد که با ارسال آن به واحد مرکزی در مرحله اجرا قرار می‌گیرد.
مزایای مالتی پلکس
- کاهش حجم سیم کشی و تعداد اتصالات به کار رفته در برق خودرو: در گذشته برای هر دستوری که راننده برای اجرای آن به برق خودرو نیازمند بود، یک سیم جداگانه در ماشین وجود داشت. اگر بخواهیم واضح‌تر توضیح بدهیم یعنی به طور مثال برای راهنمای ماشین، بوق خودرو، برف پاک کن، روشن کردن چراغ و … به طور جداگانه به چندین سیم نیاز داشتیم. همین موارد باعث می‌شد در زیر فرمان خودرو تعداد زیادی سیم متصل شده باشد و این حجم سیم داستان را پیچیده می‌کرد! اما حالا با این سیستم، تعداد سیم ها کاهش یافته و مشکلاتی مثل تعداد اتصالات زیاد رفع شده است.
- عیب یابی و تعمیر سریعتر و آسانتر خودرو : مالتی پلکس به دلیل هوشمندی و داشتن مزایایی مثل کاهش تعداد سیم‌ها می‌تواند در عیب یابی سریع تاثیر بزرگی داشته باشد. علاوه بر این در برخی خودروها مالتی پلکس به عنوان یک عیب یاب نیز عمل میکند.
- کاهش قیمت تمام شده
- ادغام رله‌ها (قابلیت عیب یابی)
- بهبود عملکرد خودرو
- کاهش زمان برای مونتاژ و طراحی خودرو
- کاهش هزینه تعمیرات و نگهداری خودرو
- قابلیت کاهش مصرف انرژی
- حذف جعبه فیوز و ادغام فیوزها
- حفاظت کامل سیم‌ها در مقابل اتصال کوتاه
- افزایش طول عمر لامپ‌ها
همه و همه از جمله دلایلی هستند که می‌توانند ارزش و اهمیت مالتی پلکس در خودرو را چندین برابر کنند.
معایب مالتی پلکس چیست؟
هر سیستم و سازوکاری در کنار مزایای متعدد خود، معایبی هم دارد. مالتی پلکس نیز به سبب افزایش پیچیدگی در سیستم‌های الکترونیکی خودرو معایبی به همراه دارد. به طور مثال این سیستم باعث سخت شدن کار تعمیرکاران در رفع ایرادات شده و آن‌ها باید دوره‌های آموزشی بیشتر در این زمینه بگذرانند. ضمن اینکه در این خودروها نمی‌توان تجهیزات الکترونیکی ماشین را جهت تست بر روی خودروی دیگری قرار داد. که این نیز موجب سختی کار تعمیرکاران میشود.
در یک خودرو مالتی پلکس برای یافتن ایرادات برقی باید از دستگاه دیاگ کمک گرفت. و حتی ممکن است بارها نیاز به این کار داشته باشید. در کنار این‌ها هزینه‌ها نسبتا بالا برای تعمیر و تعویض قطعات بر دوش مالکان خواهد گذاشت؛ حتی اگر یک ایراد کوچک در سیستم برق به وجود آید. وجود سیستم مولتی پلکس مانع از امکان اضافه کردن سیستم‌های اضافی بر روی ماشین میشود که این اتفاق ناخوشایندی برای دوست‌داران آپشن‌های متنوع در خودروست.
چه دلیلی برای استفاده از مالتی پلکس وجود دارد؟
با پیشرفته‌تر شدن خودروها و اضافه شدن آپشن‌ها و امکانات متعدد، باید فکری به حال حجم عظیم سیم‌ها می‌شد! جالب است بدانید تعداد سیم‌های لازم برای خودروهای پیشرفته حدود 1200 رشته است. طبیعی است که اندازه و وزن یک دسته سیم با این تعداد رشته کم نخواهد بود. یعنی یک مشکل و چالش نسبتاً بزرگ برای وزن و اندازه دسته سیم. جالب‌تر اینکه تخمین زده میشود در هر 10 سال پیچیدگی سیم‌کشی ماشین‌ها دو برابر میشود. پس این موضوع بسیار مهمی است که باید برای آن راه حلی پیدا کرد. به طور خلاصه دلایلی که باعث شد مالتی پلکس‌ها به دنیای خودروها ورود پیدا کنند عبارتند از:
- کم کردن وزن و اندازه دسته سیم‌ها و کاهش سیم کشی
- بالا رفتن ویژگی و امکانات خودرو
- افزایش قطعات الکترونیکی خودروها
استانداردهای سیستم مالتی پلکس
سیستم مالتی پلکس در کشورهای مختلف استاندارد و نام‌های خاصی دارد که در این بخش با آن‌ها آشنا خواهیم شد.
| استاندارد | کشور | خودرو ساخته شده |
|---|---|---|
| CAN | آلمان | بنز، BMW، و ولو |
| VAN | فرانسه | رنو و پژو |
| J 850 | آمریکا | خودروهای تولید کرایسلرفورد و جی ام |
| proprietary | ژاپن | خودروهای ساخت این کشور |
| Absus | آلمان | خودروهای تولید گروه فولکس و واگن |
اما در این میان استاندارد CAN مشهورترین و پر کاربردترین نوع استاندارد است و اکثر خودروسازان از این نوع استفاده می کنند.
گذرگاه داده مالتی پلکس
انتقال فرمان آن هم از طریق یک خط کد، کار آسانی نیست و باید پارامترهای مختلفی بررسی شود تا بتوان دستور را به محل درستی صادر نمود. در حقیقت باید بر سر چندین معیار توافق کرد و این تعریف معیار، قرارداد ارتباطی نام دارد. برخی از این معیارها عبارتند از:
- روش نشانی دادن
- ترتیب انتقال
- سیگنال‌های کنترل
- خطایابی
- سرعت یا آهنگ انتقال
- محیط مادی
در بین 6 گزینه بالا محیط مادی خود شامل چندین معیار است که باید بر سر آن‌ها توافق انجام شود. معیارهایی مثل:
- واسطه انتقال، مثلا سیم مسی تار نوری و غیره
- نوع رمزگذاری برای انتقال، مثلا قیاسی و یا رقمی
- نوع سیگنال، مثلا ولتاژ جریان فرکانس و غیره
انتقال اطلاعات مالتی پلکس
انتقال اطلاعات مالتی پلکس در هفت لایه انجام می‌گیرد. هر کدام از این لایه‌ها بخشی از کار را بر عهده دارند که در ادامه توضیح خواهیم داد.
لایه 1 : لایه فیزیکی (Physical)
این لایه وظیفه انتقال نهایی اطلاعات و داده‌ها را بر روی شبکه مالتی پلکس بر عهده دارد. برخی از مراحلی که برای انتقال اطلاعات در این بخش انجام میشود عبارتند از:
1 _ تعریف چگونگی حالات سیگنال‌ها
2 _ تعریف خطوط انتقال و کانال‌های ارتباطی
3 _ تعریف مدهای مختلف ارتباط با کانال ارتباطی (Connectorها و … )
لایه 2: لایه ارتباط (Link)
این لایه از چندین زیرلایه تشکیل شده است که عبارتند از: :
Access Medium Control) MAC) و (Logical Link Control) LLC
1 _ مدیریت ارتباط منطقی و تسهیم اطلاعات بین ECU های مختلف
2 _ تعریف رفتار شبکه (زمان بندی ، مسیر یابی و … )
3 _ آشکارسازی خطاها ی لایه اول
4 _ تصحیح خطاهای لایه اول
چهار وظیفه ای هستند که در این لایه انجام میشوند.
لایه 3: لایه شبکه (Network)
این لایه اطلاعات را برای رسیدن به مقصد مورد نظر مسیر یابی میکند. به طور دقیق‌تر؛
1 _ تعیین مسیر عبور اطلاعات در شبکه
2 _ تعریف وظایف Contention ها و کنترل جریان اطلاعات بین ECUهای مسیر
از وظایف این لایه میباشد.
لایه 4: لایه انتقال (Transport)
1 _ تقسیم پیام‌ها به بخش‌های کوچک
2 _ کنترل بخش‌های از دست رفته‌ی پیام و یا دو بار فرستاده شده
3 _ تصحیح خطاهای لایه‌های قبلی
لایه 5: لایه نشست (Session)
این لایه وظیفه سازمان دهی و هماهنگی اطلاعات انتقالی بین ECU های مختلف را به شرح زیر بر عهده دارد :
1 _ ایجاد محدودیت‌های لازم جهت انتقال اطلاعات یک ECU خاص بر روی شبکه
2 _ هماهنگ سازی مجدد هنگام قطع سیم
لایه 6 : لایه آماده سازی داده‌ها (Presentation)
در این لایه شکل نهایی اطلاعات خروجی مشخص می‌گردد و شامل موارد زیر است:
1 _ تبدیل اطلاعات به کد شامل استانداردهای Motorola , Intel , ASCI , EBCIDIC ، …
2 _ تعیین میزان ایمنی اطلاعات
3 _ شناسایی ECU هایی که از این اطلاعات باید استفاده کنند و تعیین میزان سطح دسترسی آن‌ها به اطلاعات در شبکه
لایه 7: لایه کاربرد (Application)
این لایه به عنوان آخرین بخش در سیستم انتقال مالتی پلکس محسوب میشود.
1 _ سازمان دهی اطلاعات ساده کاربردی
2 _ انتقال فایل‌های اطلاعات
3 _ سازمان دهی پیام‌های صنعتی
از وظایف این لایه میباشد.
انواع هندسه شبکه مالتی پلکس
شبکه‌های مالتی پلکس هندسه‌های گوناگونی دارند و به شرح زیر می باشد:
1. شبکه Star: پیکربندی ستاره که در آن تمامی ECU ها به طور جداگانه به یکECU مرکزی متصل میشوند.
2. شبکه Bus: در این شبکه تمامی ECU ها به طور جداگانه پس از اتصال به دو خط گذرگاه داده‌ها به یکدیگر متصل شوند.
3. شبکهTree: این شبکه مجموعه‌ای از شبکه‌هایStar و Bus میباشد.
4. شبکه Ring: در این شبکه هرECU حد فاصل بین دوECU دیگر است.
5. شبکه Lattice: در این شبکه ارتباط بین ECU ها به صورت کاملا تصادفی برقرار میشود.
نودهای مالتی پلکس
داستان این نودها از جایی شروع شد که با همکاری چندین شرکت خصوصی مثل پویش، غرب استیل، مگا موتور، کروز و … و صدالبته با پشتیبانی شرکت‌های اروپایی همچون کونتینانتال و بوش سیستم‌های برقی مختلفی مثل SMS، مکس و اکومکس وارد میدان شدند. در این سیستم‌ها نودهای مختلفی وجود دارند و بخشی از مدار‌های برقی خودرو را کنترل می کنند. این نودها اسم‌های گوناگونی دارند. به طور مثال CCN , DDN , FCM ,FN ,RN همه نمونه‌هایی از نودها هستند. اجازه بدهید به کمک یک جدول اسامی نودها و محل قرارگیری آن‌ها را یاد بگیریم.
| نام نود | محل قرارگیری در خودرو |
|---|---|
| CCN | زیر داشبورد، سمت چپ |
| RN | داخل صندوق عقب، سمت چپ |
| DCN | داخل درب راننده |
| FN | داخل محفظه موتور |
| BCM | داخل داشبورد، سمت راننده |
| FCM | داخل محفظه موتور |
| ICN | جلو آمپر |
انواع سیستم مالتی پلکس خودرو
سیستم‌های مالتی پلکس انواع مختلفی دارند و با گذشت زمان کمبود‌ها را رفع نموده و جایگزین یکدیگر میشوند. به طور کلی سیستم مالتی پلکس در سه نوع دسته بندی میشود.
1. اس ام اس ماکس (SMS MUX)
این نوع از سیستم‌های مالتی پلکس از 6 نوع نود تشکیل شده اند که عبارتند از: ABS ،DCN ،ICN ،RN ،FN ،C
این سیستم بر روی خودروهایی مثل:
Samand LX EF7 CNG EMS Bosch ME7.4.9 SMS MUX 2
Samand LX XU7 Petrol EMS SSAT SMS MUX 3
Soren XU7 Petrol EMS SSAT SMS MUX
نصب شده است.
2. اکوماکس چیست (Eco Mux High Speed)
سیستم مالتی پلکس اکومکس از 4 نود ساخته شده که عبارتند از : BCM ،FCM ،ICN ،MFD
این سیستم بر روی خودروهای رانای فاز یک ، پژو ۲۰۶ فاز یک ، سمند و سورن اکوماکس نصب شده است .
به این سیستم‌ها سه بخش دیگر اضافه شده و مربوط به سیستم تهویه مطبوع (HVAC)، کنترل موتور (ECU) و کنترل ترمز (ABS) میباشد.
3. ماکس (Mux Low Speed)
سیستم مالتی پلکس ماکس از 5 نود DDN ،PDN ،CCN ،ICN ،FN تشکیل شده و هر کدام وظایف خاصی را بر عهده دارند. این سیستم بر روی خودروهایی نظیر سمند، رانا فاز صفر و پژو ۲۰۶ فاز صفر نصب گردیده است.
کدام خودروها مالتی پلکس دارند؟
سیستم مالتی پلکس در اواخر دهده 1980 برای اولین بار توسط شرکت آلمانی بوش اختراع شد. پس از آن رفته رفته و با مشاهده مزایای این سیستم، خودروهای مختلف جهان به آن مجهز شدند. اولین خودرویی که در ایران به مالتی پلکس مجهز شد، پژو 206 بود. سپس مدل های دیگر ماشین نظیر سمند و سورن نیز در زمره مدل های دارای multiplex قرار گرفتند.
مشخصات سمند مالتی پلکس
در حال حاضر از میان مدل های مختلف سمند، مدل های EF7، LX و SE مجهز به سیستم مالتی پلکس هستند. ویژگی های مشخصه این مدل ها به صورت زیر است:
- قابلیت جابجایی و تنظیم پشتی صندلی های جلو، آینه های بغل ماشین و شیشه های پنجره با تنظیمات برقی
- امکان تنظیم چراغ های مه شکن و نقشه خوان
- دسترسی به صندوق عقب از داخل اتاق ماشین
- سرعت بخشیدن به روند تشخیص عیب در خودرو و تعمیر آن
- سرعت گرفتن روند طراحی و تولید در کارخانه
- قیمت مقرون به صرفه تر نسبت به مدل های بدون مالتی پلکس
البته در کنار مزیت ها و قابلیت هایی که در سمندهای مجهز به multiplex وجود دارد. باید مسائل و مشکلاتی نظیر هزینه بالای مورد نیاز برای تهیه قطعات این خودروها، کاهش یافتن قدرت موتور در سرعت های کمتر از 60 کیلومتر بر ساعت، استهلاک بالای قطعات فنی، افزایش مصرف سوخت و ایجاد صداهای ناهنجار و بلند در سرعت های زید را در نظر داشت.
ویژگی های پژو 206 دارای سیستم مالتی پلکس
از جمله مزیت هایی که کاربرد سیستم مالتی پلکس در خودرو پژو 206 به همراه داشته، می توان موارد زیر را نام برد:
- کاهش حجم سیم های به کار رفته برای ایجاد ارتباط میان اجزای برقی خودرو
- سازگار شدن صدای رادیو با توجه به سرعت ماشین
- توسعه سیستم های مختلف نظیر سنسور باران، سنسور روشنایی، سیستم ناوبری و … با یک روش مشترک
- کارکرد اتوماتیک برف پاک کن شیشه عقب در زمان استفاده از دنده عقب و بارش باران
- سرعت بخشیدن به روش های عیب یابی خودرو و ذخیره اطلاعات در ECU
در باب مشکلات و معایب این خودروها نیز می توان به نکات زیر اشاره نمود:
- افزایش پیچیدگی در سیستم های الکترونیکی ماشین که در پی آن باید سطح آموزش تعمیرکاران در این حوزه بیشتر شود.
- نیاز مبرم به دستگاه دیاگ برای یافتن ایرادات برقی خودرو
- هزینه های بالای تعمیر و تعویض قطعات حتی در صورت بروز ایرادات کوچک
- عدم امکان اضافه کردن سیستم های اضافی بر روی خودرو
- عدم جابجایی و استفاده از تجهیزات الکترونیکی ماشین بر روی دیگر خودروها برای تست و آزمایش
پایان یک مقاله دیگر…
خب، این هم از مطلب این هفته رادار! البته همچنان نکته ناگفته در مورد این سیستم زیاد است، اما تمام سعی ما این بود که بتوانیم با بیانی ساده برای افراد عام مقاله‌ای کاربردی بنویسیم. این مقاله در مورد مالتی پلکس، انواع آن، تاثیر این سیستم بر روی خودرو، مزایای مالتی پلکس و نکات بسیار دیگری بود که امیدواریم برای شما مفید واقع شود. اگر سوالی، پیشنهادی و یا نکته ای در این خصوص دارید با ما در بخش دیدگاه در ارتباط باشید.
سوالات متداول💡