De basisprincipes van het bouwen en testen van uw NMEA 2000-netwerk

|27/08, 2021

De basisprincipes van het bouwen en testen van uw NMEA 2000-netwerk

Wat is NMEA?
NMEA staat voor National Marine Electronics Association. In een notendop zijn ze een non-profitorganisatie met als missie het verbeteren van de datacommunicatie tussen fabrikanten van maritieme elektronica. Lees meer over www.nmea.org

Wat is NMEA 2000?
NMEA 2000 is een open standaard ontworpen door NMEA om hen te helpen vervult zijn missie door het standaardiseren van de berichten- en connectiviteitssystemen die worden gebruikt door entiteiten in de maritieme industrie. Er bestaat een algemene misvatting dat de term 'open standaard' vrij beschikbaar betekent, terwijl het feitelijk betekent dat de standaard tegen een redelijke prijs via hun website kan worden gekocht. Het is belangrijk om te onthouden dat NMEA geen winstoogmerk heeft (NFP) en dat de normen ook een belangrijke bron van inkomsten vormen; dat ze kunnen blijven bestaan.

Als u volledige gemoedsrust wilt bij het bouwen van uw NMEA 2000-netwerk, moet u NMEA 2000-gecertificeerde apparaten gebruiken. Dergelijke apparaten voldoen aan alle NMEA-vereisten en zijn volledig gecertificeerd. 

Wat zijn de voordelen van NMEA 2000?
De eenvoud van de verbinding maakt een NMEA 2000-netwerk eenvoudig om in te stellen.

  • NMEA 2000 netwerken zijn betrouwbaar. Ze configureren zichzelf en er is geen installatie vereist, wat betekent dat u eenvoudig compatibele apparatuur kunt toevoegen of verwijderen zonder dat u het netwerk opnieuw hoeft te starten.
  • In tegenstelling tot NMEA 0183 is het hebben van verschillende overdrachtssnelheden geen probleem met NMEA 2000-netwerk.
  • Met het NMEA 2000-netwerk kunnen maximaal 50 verschillende compatibele apparaten met elkaar worden verbonden.
  • U hoeft niet uw volledige NMEA 0183-netwerk te vervangen wanneer u overstapt naar NMEA 2000 U kunt eenvoudig verbinding maken met het nieuwe het netwerk met behoud van momenteel geïnstalleerde NMEA 0183-apparaten met een NMEA 2000 Gateway zoals NGW-1.

Wat zijn de minimale vereisten voor dat NMEA 2000-netwerk? >
Wanneer u uw NMEA bouwt 2000-netwerk zijn er enkele minimumvereisten;

  1. Een aansluitpunt voor beschermde voeding (bijvoorbeeld een Actisense A2K-MPT-2 aangesloten op een Krad-batterijbron)
  2. NMEA 2000 gecertificeerde apparaten plus kabels en connectoren om het netwerk op te bouwen
  3. Beëindigingsweerstand

Actisense Starter Kits bieden alles wat u nodig heeft om een ​​basis-NMEA te creëren 2000-netwerk vanaf de basis.

Het verleidelijke netwerk van Actisense biedt ook; een ‘plug-and-play’-netwerk. Het is echter belangrijk op te merken dat SBN-netwerken niet kunnen worden uitgebreid.

Fysieke laag
De netwerkverbindingen (kabels, T-stukken, etc.) vormen wat NMEA 2000 wordt genoemd 'Physical Layer' en is door NMEA overgenomen van de DeviceNet-standaard, een bewezen robuuste netwerkoplossing die al gebruikt door voertuigen en landbouw. industrieën (onder andere). DeviceNet gebruikt een standaard voor draaddiktes en draadkleuren die NMEA 2000-netwerken eenvoudig houden, en DeviceNet-standaardconnectoren maken snel en eenvoudig 'plug & play'-netwerken mogelijk.

Backbone
Het lichaam van een NMEA 2000-netwerk staat bekend als de "backbone". Alle NMEA 2000-apparaten moeten via een T-stuk op de backbone worden aangesloten, dit staat bekend als een "instrumentkoffer". Elk uiteinde van de backbone moet op de juiste manier worden afgesloten met een weerstand van 120 Ohm. Deze weerstanden zijn parallel geschakeld en bieden daardoor een afsluitweerstand van 60 Ohm over het gehele netwerk.

Kabel – Wat zijn de juiste kabelformaten voor een NMEA 2000-netwerk?
De drie verschillende formaten van NMEA 2000-gecertificeerde DeviceNet-standaardkabels zijn "micro", "mid" en "mini".
Micro – de kleinste maat på kabels gebruikt voor NMEA 2000-netwerken. Kan worden gebruikt om de ruggengraat te vormen voor kleinere installaties en voor instrumentdrops.
Midden – een tussenmaat kabels die alleen worden gebruikt om een ​​NMEA 2000-trunk te installeren. meer geschikt voor grotere NMEA 2000-installaties.
Mini – de grootste kabelmaat. Nogmaals, alleen voor gebruik om een ​​NMEA 2000-stuurpen te installeren. Een populaire oplossing voor grotere NMEA 2000-installaties.

Technische specificaties voor NMEA-kabels

De Actisense A2K-serie omvat verschillende opties kant-en-klare stukken microkabel met gegoten, waterdichte (IP 67 indien gekoppeld), vergulde connectoren.
100 meter rollen bulkkabel, A2K-BULK-100M, ook verkrijgbaarå beschikbaar. Bij gebruik met Actisense field-matched connectoren biedt dit een complete oplossing voor aangepaste lengtes NMEA 2000-gecertificeerde kabel. Multi-matched connectoren worden uitgelegd in het gedeelte 'Aansluitingen'.
De maximale lengte van de behuizing en het instrument voor elk kabeltype kunt u vinden in het gedeelte 'Netwerkbeperkingen'.

Verbindingen – Zijn alle NMEA 2000-connectoren hetzelfde?
De DeviceNet-standaard maakt een eenvoudige "plug & play"-verbinding mogelijk met schroefverbindingen die de installatie snel en eenvoudig maken. De draadverbindingen met elke pin på de connectoren zijn gedefinieerd in de NMEA 2000-specificatie, waardoor de installatie standaard is voor NMEA 2000-installaties. Zie de onderstaande diagrammen voor het achteraanzicht van de vooraf gedefinieerde NMEA 2000-pinouts.

Female Pinout NMEA 2000


Zoals eerder vermeld, maken apparaten verbinding met NMEA 2000-netwerk via een NMEA 2000-gecertificeerd T-stuk. Actisense A2K t-stukken (A2K-T-MFF) zijn ontworpen om dat units eenvoudig kunnen worden aangesloten, zelfs als het T-stuk eerst bij een schot blijft. De vergulde schroefverbindingen maken Actisense T-stukken duurzaam en zorgen ervoor dat ze de hele levensduur van elke NMEA 2000-installatie meegaan.
In het gebied waar maximaal vier apparaatverbindingen nodig zijn, kan Actisense vierweg-T-stuk (A2K-4WT) wordt gebruikt om de installatietijd drastisch te versnellen in plaats van het gebruik van vier afzonderlijke T-stukken.
Actisense Field Fit-connectoren (A2K-FFC) zijn verkrijgbaar in zowel mannelijke als vrouwelijke opties, evenals een rechts- schuine versie voor beide kabeltypes, perfect voor het installeren van NMEA 2000-kabels in krappe hoeken of rond bochten.

Een NMEA 2000-twerk bedienen

Ondersteuning bij A2K-MPT-2:
Het Actisense Micro power-T-shirt heeft een dubbel paar stroomkabels, één voor elke kant van het T-stuk. Beide paren moeten dus worden aangesloten op een 12/24 volt voeding (via schakelpaneel). dat de elektrische belasting gelijkmatig kan worden verdeeld.
Bij gebruik van 24V-systemen moet een waarschuwing worden geïnstalleerd Het netwerk moet ervoor zorgen dat iedereen die nieuwe apparaten installeert hiervan op de hoogte is. Dit komt door dat de NMEA 2000-specificatie officieel geen 24V ondersteunt, maar dit niveau; van energiebesparing kan worden gebruikt als geïnstalleerde apparaten dit kunnen ondersteunen. Alle Actisense-apparaten ondersteunen 24V-voeding.

Voeding met A2K-SBN-1 / SBN-2:
Het netsnoer voor het Small Boat Network is gegoten in de schaal van A 4-weg/8-weg T-stuk om het binnendringen van water te voorkomen. Er is stroom beschikbaar voor alle 4/8 poorten wanneer het paar blanke draden is aangesloten op een 12V- of 24V-voeding.

Ondersteuning met Quick Network Block (QNB-1):

Het Actisense Quick Network Block (QNB-1) biedt een veelzijdige en eenvoudig te installeren oplossing voor alle NMEA 2000-netwerken, die gebruik maakt van hoogwaardige NMEA 2000 aansluitingen van afzetlint. Met bussen gemonteerd; QNB-1 maakt aangepaste kabellengtes en kabelmenging mogelijk, wat betekent dat QNB bijvoorbeeld kan worden geïmplementeerd met Raymarine STNG-kabels.

QNB-1 splitst de stroomvoorziening met een afzonderlijke verzekering op beide zijden, wat langere netwerken met isolatie mogelijk maakt vanwege de ATO-verzekeringen. De tweede versie (QNB-1-PMW) wordt geleverd met 6 x M12 standaard vrouwelijke (micro) connectoren, waardoor plug-and-play met drop-kabels mogelijk is.

Je hoort van Leer veelgebruikte uitdrukkingen die worden gebruikt bij het bespreken van NMEA 2000-netwerken . Så Dit is wat ze bedoelen:

  • Backbone: de hoofdkabelboom die door de bar loopt en het netwerk vormt. T-stukken zijn verbonden via het netwerk waarmee apparaten verbinding kunnen maken.
  • Drop-kabel: de lengte van de de kabel die een NMEA 20000-apparaat verbindt met het backbone-netwerk. Het is belangrijk op te merken dat de maximale lengte van een netwerkkabel volgens de NMEA 2000-standaard 6 m bedraagt.
  • PGN: staat voor "Parameter Group Number". De berichten die door NMEA 2000-apparaten worden gebruikt om informatie te delen.

Hoe test en diagnosticeer ik mijn NMEA-netwerk?

Test stroomsterkte en afsluitweerstand
In het ideale geval zou de stroom dat moeten zijn die aan het netwerk wordt geleverd, wordt op 2 punten getest; het invoegpunt en de uiteinden van het netwerk.
Vermogensreductiepunten moeten worden getest om te bepalen hoeveel stroom daadwerkelijk aan het netwerk wordt geleverd. Alle apparaten die niet over een externe stroombron beschikken, krijgen stroom uit het lichtnet, dus er moet voldoende stroom zijn om alle aangesloten instrumenten van stroom te voorzien.
De stroom mag nooit hoger zijn dan 14V en nooit onder de 9V komen. Bij netwerkapparaten die een deel van de geleverde stroom en impedantie van kabels gebruiken; verlaagt de spanning, het is belangrijk om te weten dat de spanning aan het uiteinde van elke backbone voldoende is.
Verwijder tijdelijk een afsluitweerstand aan het uiteinde van het netwerk en gebruik een voltmeter om te meten över de NET-S- en NET-C-pinnen. De gemeten waarde moet minimaal 9V zijn.
Bij het testen van de weerstand op; Het netwerk heeft de verkregen waarde 60 ohm. Deze test kan worden uitgevoerd door het netwerk uit te schakelen en een DMM over de NET-H- en NET-L-pinnen te plaatsen. Als 120 ohm wordt gemeten, wordt er slechts één afsluitweerstand geïnstalleerd. Er moet een tweede weerstand worden geïnstalleerd aan de andere kant van het netwerk dan de reeds aanwezige weerstand.
Als 40 ohm wordt waargenomen, zijn er 3 afsluitweerstanden geïnstalleerd op de het netwerkå 1 moet verwijderd worden. Als het niet duidelijk is waar de derde weerstand zich bevindt, controleer dan of er apparaten in het netwerk zijn waarop afsluitweerstanden zijn geïnstalleerd en zorg ervoor dat deze zijn uitgeschakeld. Netwerkapparaten waarop afsluitweerstanden zijn geïnstalleerd, behalen geen NMEA 2000-certificering omdat deze praktijk verwarring in het netwerk kan veroorzaken.

Verder testen
Het probleem blijft bestaan ​​nadat is geverifieerd dat zowel de straatreiniging en De afsluitweerstand is goed, verder testen is vereist: Een veelgebruikte techniek om een ​​netwerk te onderzoeken is het netwerk in secties te verdelen door de terminator te verplaatsen: Koppel de ene helft van de backbone los en verplaats de afsluitweerstand naar de nieuwe, tijdelijke Einde van het netwerk.
Als het probleem zich blijft voordoen, hebt u het beperkt tot de helft van het netwerk dat nog steeds op het netwerk is aangesloten en actief is. Als het probleem zich blijft voordoen, ligt het aan de helft van het netwerk waarmee de verbinding is verbroken.
Blijf deze halveringsmethode uitvoeren totdat u deze kunt beperken tot één apparaat, indien mogelijk.
Vergeet niet te verplaatsen de afsluitweerstand telkens aan Zorg ervoor dat het netwerk correct is afgesloten. Als het probleem is verdwenen, probeer dan de T-stukken of kabels te vervangen door exemplaren waarvan u weet dat ze goed zijn.
Als er connectoren zijn gebruikt die in het veld passen, controleer dan de draadaansluitingen binnenin om er zeker van te zijn dat ze goed zijn. correcte en goed beveiligde på locatie.
Controleer indien mogelijk of de kabels in het apparaat goed en veilig zijn aangesloten en neem antistatische voorzorgsmaatregelen in acht als de interne elektronica wordt blootgesteld. Het is altijd het beste om eerst bij de fabrikant van het apparaat te controleren of dit in orde is voordat u deze stap uitvoert, om er zeker van te zijn dat u de garantie niet vervalt.
Als een probleem zich blijft voordoen, weet u nu dat er een probleem is met het apparaat en is het tijd om dit te doen neem contact op met de fabrikant ervan apparaat.
Voor een complete handleiding voor het instellen van uw NMEA 2000-netwerk en het gebruik van Actisense-producten kunt u ons NMEA 2000 eBook downloaden.