CAN-Datenerfassung

1. Knoten erstellen

(1) Öffnen Sie auf der CommBridge-Seite den Bereich „Digitaler Zwilling“ und wechseln Sie links zu „Gerätevernetzung“.

(2) Ziehen Sie nacheinander die Plugins SocketCAN, Datenverarbeitung und MQTT-Upload in den Plugin-Arbeitsbereich, um drei Knoten zu erstellen.

(3) Verbinden Sie die drei Knoten in der Reihenfolge: SocketCAN → Datenverarbeitung → MQTT-Upload.

2. Schema erstellen

(1) Doppelklicken Sie auf SocketCAN und klicken Sie auf „Schema hinzufügen“.

(2) Geben Sie die Verbindungseinstellungen ein, importieren Sie die DBC-Datei und klicken Sie auf „Weiter“.

(3) Prüfen Sie die Informationen zu Gruppen und Datenpunkten.

(4) Klicken Sie auf „Fertigstellen“, um das Erfassungsschema hinzuzufügen.

(5) Aktivieren Sie den Schalter des Schemas und klicken Sie auf „Speichern“.

3. Ergebnisse anzeigen

(1) Klicken Sie im Bereich „Gerätevernetzung“ auf „Bereitstellen“, um die Bereitstellung abzuschließen.

(2) Wechseln Sie zu „Digitaler Zwilling“ und bewegen Sie den Mauszeiger über den SocketCAN-Knoten, um seine Informationsliste anzuzeigen.

(3) Klicken Sie auf das Schema, um Echtzeit- und historische Daten der Datenpunkte seiner Gruppen anzuzeigen.

4. Konfiguration im Detail

Verbindungseinstellungen

Parameter	Beschreibung	Format	Beispiel	Anmerkungen
Schemaname	Benutzerdefinierter Name des Schemas	Darf nicht leer sein	CAN-Erfassung
CAN-Schnittstelle	Entsprechend dem tatsächlichen CAN-Port des Geräts	Auswahl aus der Liste	vcan0
DBC	Siehe Erläuterung unten	DBC-Datei	testType.dbc
Rückgabedatentyp	Datentyp der erfassten Echtzeitwerte	Auswahl aus der Liste	Phy
Drosselungsintervall	Überspringt wiederholte Frames innerhalb des Intervalls, bis es abläuft oder sich die Daten ändern. 0 deaktiviert die Drosselung	Erforderliche Zahl im Bereich [0,2147483647]	Phy
Socketcand	Aktiviert socketcand, das CAN-Schnittstellen eines Rechners über das Netzwerk zugänglich macht	Yes, No	No
Socketcand-Port	Für das Debugging von Daten aus der Ferne	Zahl

Hinweise:

1. DBC ist die Quelle der ursprünglichen Datenstruktur. Alle nachfolgenden Änderungen an Gruppen (Nachrichten) und Daten (Signalen) werden mit dieser DBC-Struktur zusammengeführt.
2. Rückgabedatentyp: Raw liefert Rohwerte, Phy physikalische Werte und PhyWIthUnit physikalische Werte mit Einheit.
3. Das Kommunikationsverfahren verwendet eine TCP/IP-Verbindung und ein spezielles Protokoll zur Übertragung von CAN-Frames und Steuerbefehlen. Derzeit wird nur klassisches CAN unterstützt, kein CAN FD.

Gruppe hinzufügen

Parameter	Beschreibung	Format	Beispiel
Gruppenname	Benutzerdefinierter Name der Gruppe	Darf nicht leer sein	t_msg_1_unsigned
Nachrichtenname	Name zur Beschreibung der Funktion oder des Zwecks einer Nachricht	Erforderlich; nur Buchstaben, Ziffern und Unterstriche; darf nicht mit einer Ziffer beginnen	t_msg_1_unsigned
Nachrichten-ID	Eindeutige Kennung zur Unterscheidung von Nachrichten auf dem CAN-Bus	Erforderliche Dezimal- oder Hexadezimalzahl im Bereich [0x0-0xffffffff]	0
Datenlängencode	Data Length Code (DLC): Bei klassischem CAN entsprechen DLC 0–8 einer Länge von 0–8 Byte. Bei CAN FD gilt dies ebenfalls für DLC 0–8; DLC 9–15 entsprechen der Reihe nach 12, 16, 20, 24, 32, 48 und 64 Byte. Diese Protokolldefinition bedeutet nicht, dass das aktuelle Plugin CAN FD unterstützt	Zahl im Bereich [0,8] oder [0,15]	8
Sendeknoten	Sender (Transmitter) der Nachricht, also das sendende Gerät (Node)	Auswahl aus der Liste; Standardwert Vector__XXX	Vector__XXX
Nachrichtenbeschreibung	Optionales Feld zur Erläuterung von Zweck oder Funktion der Nachricht	Zeichenfolge

Hinweise:

1. Eine Gruppe entspricht einer Nachricht (Message) in der DBC-Datei.
2. Eine Nachrichten-ID besteht normalerweise aus 11 Bit bei Standard-Frames oder 29 Bit bei erweiterten Frames.
3. Wenn für die Nachricht beziehungsweise Gruppe kein Sendeknoten festgelegt ist, muss Vector__XXX verwendet werden.

Daten hinzufügen

Parameter	Voraussetzung	Beschreibung	Format	Beispiel
Signalname		Benutzerdefinierter Name zur Beschreibung der Datenfunktion
Signalmodus		Übertragungsmodus des Signals	Auswahl aus der Liste
Startbit		Startposition des Signals in der Nachricht, ab 0 gezählt; legt seine konkrete Lage im CAN-Frame fest	Einheit: Bit	0
Werttyp		Datentyp des Signals	Auswahl aus der Liste	Intel
Byte-Reihenfolge		Speicherreihenfolge des Signals innerhalb der Nachricht	Auswahl aus der Liste
Skalierungsfaktor		Faktor zur Umrechnung des Rohwerts in den tatsächlichen physikalischen Wert	Gleitkommazahl
Offset		Offset bei der Berechnung des physikalischen Werts	Gleitkommazahl
Mindestwert		Kleinster physikalischer Signalwert zur Begrenzung des Signalbereichs.	Gleitkommazahl
Höchstwert		Größter physikalischer Signalwert zur Begrenzung des Signalbereichs.	Gleitkommazahl
Einheit		Physikalische Einheit des Signals	Zeichenfolge
Empfängerknoten		Name des empfangenden Knotens (receiver); ein oder mehrere Knoten geben die Zielgeräte des Signals an.	Dropdown-Auswahl, standardmäßig Vector__XXX
Beschreibung		Physikalische Einheit des Signals, z. B. km/h, °C oder m/s.	Zeichenfolge
Berechnung		Benutzerdefinierte Formel auf Grundlage der Datenaliase.
Länge	Werttyp Unsigned/Signed	Anzahl der vom Signal belegten Bits (Bitlänge)	Einheit: Bit, [1,64]
Multiplexwert	Signalmodus ist nicht Signal	Legt fest, bei welchem Wert des Multiplexors dieses Signal gültig ist

Hinweise:

1. Signalmodus: Signal, Multiplexor, Multiplexed.
2. Werttyp: Unsigned (vorzeichenlose Ganzzahl), Signed (vorzeichenbehaftete Ganzzahl), Float (Gleitkommazahl einfacher Genauigkeit), Double (Gleitkommazahl doppelter Genauigkeit).
3. Byte-Reihenfolge: Intel (Little Endian), Motorola (Big Endian).
4. Startbit: Position des niederwertigsten Bits (LSB, Least Significant Bit) des Signals.
5. Endbit: Position des höchstwertigen Bits (MSB, Most Significant Bit) des Signals.
6. Skalierungsfaktor und Offset: Umrechnung zwischen physikalischem Wert und Netzwerk-Rohwert; Rohwert = (physikalischer Wert − Offset) ÷ Skalierungsfaktor.
7. Ist für ein Signal kein Empfängerknoten angegeben, muss Vector__XXX eingestellt werden.

5. Parameter einer DBC-Datei

Eine DBC-Datei (CAN Database File) ist ein standardisiertes Dateiformat zur Beschreibung von Nachrichten und Signalen auf einem CAN-Bus (Controller Area Network).

Bestandteile

(1) Node (Knoten)

Ein Knoten ist die logische Darstellung eines Geräts im Netzwerk. Jeder Knoten kann Nachrichten senden oder empfangen.

1). DBC-Dateiformat:

BU_: Node1 Node2 Node3

• BU_: definiert die Knotenliste.
• Darauf folgen alle Knotennamen, durch Leerzeichen getrennt.

(2) Message (Nachricht)

Eine Nachricht ist die kleinste auf dem CAN-Netzwerk übertragene Dateneinheit. Sie enthält mehrere Signale und hat eine feste ID und Länge.

1). DBC-Dateiformat:

BO_ <Nachrichten-ID> <Nachrichtenname>: <Datenlängencode> <Sendeknoten>

2). Beispiel:

BO_ 1001 SpeedMessage: 8 Node1

• BO_: kennzeichnet eine Nachricht.
• 1001: Nachrichten-ID.
• SpeedMessage: Nachrichtenname.
• 8: Datenlängencode (DLC).
• Node1: Sendeknoten.

(3) Signal

Ein Signal ist eine Dateneinheit innerhalb einer Nachricht und stellt eine konkrete physikalische Größe dar, etwa Geschwindigkeit, Drehzahl oder Temperatur.

1). DBC-Dateiformat:

SG_ <Signalname> : <Startbit>|<Länge>@<Byte-Reihenfolge><Werttypzeichen> (<Skalierungsfaktor>,<Offset>) [<Minimum>|<Maximum>] "<Einheit>" <Empfangsknoten>

2). Beispiel:

SG_ Speed : 0|16@1+ (0.1,0) [0|200] "km/h" Node2

• BO_: kennzeichnet eine Nachricht.

Erläuterung ausgewählter Parameter

(1) Signalmodus

Signalmodus	Bedeutung
Signal	Gewöhnliches Signal, das Daten direkt enthält, ohne besondere Kennzeichnung oder Zuordnung.
Multiplexor	Multiplexorsignal, das als Auswahlwert bestimmt, welche Gruppe weiterer Signale die Nachricht enthält. Eine Nachricht kann beispielsweise mehrere Datenformate unterstützen; der Multiplexor wählt das konkrete Format aus.
Multiplexed	Multiplexiertes Signal, das einem Multiplexor zugeordnet ist. Dessen Wert bestimmt, ob dieses Signal übertragen wird. Beispielsweise wird bei Multiplexorwert 1 eine bestimmte Gruppe multiplexierter Signale übertragen.