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Die Grundlagen zum Aufbau und Testen Ihres NMEA 2000-Netzwerks

NMEA 2000 Diagram

Wer sind die NMEAs?

Die NMEA steht fΓΌr National Marine Electronics Association. Kurz gesagt handelt es sich um eine gemeinnΓΌtzige Organisation, deren Mission es ist, die Datenkommunikation zwischen Herstellern von Schiffselektronik zu verbessern. Lesen Sie mehr unter www.nmea.org

Was ist NMEA 2000?

NMEA 2000 ist ein offener Standard, der von der NMEA entwickelt wurde, um ihnen zu helfen, ihre Mission zu erfΓΌllen, indem sie die Nachrichten und das Anschlusssystem standardisiert, die fΓΌr GerΓ€te in der Schifffahrtsindustrie verwendet werden. Es gibt ein weit verbreitetes MissverstΓ€ndnis, dass der Begriff β€žoffener Standardβ€œ frei verfΓΌgbar bedeutet, obwohl er tatsΓ€chlich bedeutet, dass der Standard zu einem angemessenen Preis auf ihrer Website erhΓ€ltlich ist. Es ist wichtig zu bedenken, dass die NMEA nicht gewinnorientiert ist und die Standards eine wichtige Einnahmequelle schaffen, damit sie weiter bestehen kΓΆnnen.

Wenn Sie beim Aufbau Ihres NMEA 2000-Netzwerks vollkommen beruhigt sein mΓΆchten, sollten Sie NMEA 2000-zertifizierte GerΓ€te verwenden. Solche GerΓ€te haben alle NMEA-Anforderungen erfΓΌllt und die vollstΓ€ndige Zertifizierung erhalten. Die umfassende Liste der offiziell zertifizierten Produkte kΓΆnnen Sie hier einsehen.

Was sind die Vorteile von NMEA 2000?

Durch die einfache Verbindung lΓ€sst sich ein NMEA 2000-Netzwerk einfach installieren.

β€’ NMEA 2000-Netzwerke sind zuverlΓ€ssig. Sie konfigurieren sich selbst und es ist keine Einrichtung erforderlich, was bedeutet, dass Sie problemlos kompatible GerΓ€te hinzufΓΌgen oder entfernen kΓΆnnen, ohne das Netzwerk neu starten zu mΓΌssen.

β€’ Anders als bei NMEA 0183 sind unterschiedliche Baudraten bei NMEA 2000-Netzwerken kein Problem.

β€’ NMEA 2000-Netzwerke kΓΆnnen bis zu 50 verschiedene kompatible GerΓ€te miteinander verbinden.

β€’ Sie mΓΌssen nicht Ihr gesamtes NMEA 0183-Netzwerk ersetzen, wenn Sie auf NMEA 2000 umstellen. Sie kΓΆnnen sich ganz einfach mit dem neuen Netzwerk verbinden, wΓ€hrend

Beibehaltung aktuell installierter NMEA 0183-GerΓ€te mit einem NMEA 2000-Gateway wie dem NGW-1

 

Was sind die Mindestanforderungen fΓΌr ein NMEA 2000-Netzwerk?

Beim Aufbau Ihres NMEA 2000-Netzwerks gibt es einige Mindestanforderungen;

1. Ein abgesicherter Einspeisepunkt (z. B. ein Actisense A2K-MPT-2 , der an eine abgesicherte Batterieversorgung angeschlossen ist)

2. 2 NMEA 2000-zertifizierte GerΓ€te plus Kabel und AnschlΓΌsse zum Aufbau des Netzwerks

3. 2 AbschlusswiderstΓ€nde

Die Actisense-Starterkits bieten alles, was Sie zum Erstellen eines grundlegenden NMEA 2000-Netzwerks von Grund auf benΓΆtigen.

Die Actisense Self-Contained Boat Networks bieten auch ein Plug-and-Play-Netzwerk. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass SBN-Netzwerke nicht erweitert werden kΓΆnnen.

Sehen Sie sich unser Video an, in dem wir Ihnen zeigen, wie Sie ein einfaches NMEA 2000-Netzwerk einrichten.

Physikalische Schicht

Die Netzwerkverbindungen (Verkabelung, T-StΓΌcke usw.) bilden den sogenannten NMEA 2000 β€žPhysical Layerβ€œ und wurden von NMEA aus dem DeviceNet-Standard ΓΌbernommen, einer bewΓ€hrten robusten NetzwerklΓΆsung, die bereits in der Automobil- und Landwirtschaft eingesetzt wird Branchen (unter anderem). DeviceNet verwendet einen Standard fΓΌr Kabelgrâßen und Kabelfarben, der die NMEA 2000-Vernetzung einfach hΓ€lt, und DeviceNet-StandardanschlΓΌsse ermΓΆglichen eine schnelle und einfache β€žPlug & Playβ€œ-Vernetzung.

RΓΌckgrat

Der Hauptabschnitt eines NMEA 2000-Netzwerks wird als β€žBackboneβ€œ bezeichnet. Alle NMEA 2000-GerΓ€te mΓΌssen ΓΌber ein T-StΓΌck mit dem Backbone verbunden werden, dies wird als β€žInstrumentenanschlussβ€œ bezeichnet. Jedes Ende des Backbones muss korrekt mit einem 120-Ohm-Widerstand abgeschlossen werden. Diese WiderstΓ€nde sind parallel geschaltet und bieten somit 60 Ohm Abschlusswiderstand ΓΌber das gesamte Netzwerk.

Kabel – Was sind die richtigen Kabelgrâßen fΓΌr ein NMEA 2000-Netzwerk?

Die drei verschiedenen Grâßen der NMEA 2000-zertifizierten DeviceNet-Standardverkabelung sind β€žMicroβ€œ, β€žMidβ€œ und β€žMiniβ€œ.

Mikro – die kleinste Kabelgrâße, die fΓΌr NMEA 2000-Netzwerke verwendet wird. Kann verwendet werden, um das Backbone fΓΌr kleinere Installationen sowie Instrumentenabzweigungen zu bilden.

Mittel – eine mittlere Kabelgrâße, die nur fΓΌr die Installation eines NMEA 2000-Backbones verwendet werden darf. besser geeignet fΓΌr grâßere NMEA 2000 Installationen.

Mini – die grâßte Verkabelung. Auch hier darf nur fΓΌr die Installation eines NMEA 2000-Backbones verwendet werden. Eine beliebte LΓΆsung fΓΌr grâßere NMEA 2000-Installationen.

 

Technische Daten fΓΌr NMEA-Kabel

Das Actisense A2K-Sortiment umfasst mehrere Optionen vorgefertigter LΓ€ngen von Mikrokabeln mit umspritzten, wasserdichten (IP 67 im gesteckten Zustand) vergoldeten Steckern.

100-Meter-Rollen mit losem Kabel, A2K-BULK-100M , sind ebenfalls erhΓ€ltlich. Bei Verwendung mit Actisense Field Fit Connectors bietet dies eine KomplettlΓΆsung fΓΌr benutzerdefinierte LΓ€ngen von NMEA 2000-zertifizierten Kabeln. Konfektionierte AnschlΓΌsse werden im Abschnitt β€žAnschlΓΌsseβ€œ erlΓ€utert.

Die maximale Backbone- und Instrumenten-Drop-LΓ€nge fΓΌr jeden Kabeltyp finden Sie im Abschnitt β€žNetzwerkbeschrΓ€nkungenβ€œ.

Verbindungen – Sind alle NMEA 2000-AnschlΓΌsse gleich?

Der DeviceNet-Standard ermΓΆglicht eine einfache β€žPlug & Playβ€œ-KonnektivitΓ€t mit SchraubanschlΓΌssen, was die Installation schnell und einfach macht. Die Kabelverbindungen zu jedem Stift an den AnschlΓΌssen wurden in der NMEA 2000-Spezifikation definiert, wodurch die Installation zum Standard fΓΌr NMEA 2000-Installationen wird. In den Diagrammen unten finden Sie die vordefinierten NMEA 2000-Pinbelegungen von hinten gesehen.

Steckerbelegung NMEA 2000 Buchse Pinbelegung NMEA 2000

Wie bereits erwΓ€hnt, werden GerΓ€te ΓΌber ein NMEA 2000-zertifiziertes T-StΓΌck mit dem NMEA 2000-Netzwerk verbunden. Die Actisense A2K-T-StΓΌcke (A2K-T-MFF) wurden so konzipiert, dass GerΓ€te einfach angeschlossen werden kΓΆnnen, selbst wenn das T-StΓΌck an einem Schott befestigt bleibt. Die vergoldeten Schraubverbinder machen Actisense-T-StΓΌcke langlebig und stellen sicher, dass sie die Lebensdauer jeder NMEA 2000-Installation ΓΌberdauern.

In Bereichen, in denen bis zu vier GerΓ€teanschlΓΌsse erforderlich sind, kann das Actisense-Vierwege-T-StΓΌck (A2K-4WT) verwendet werden, um die Installationszeit drastisch zu verkΓΌrzen, anstatt vier einzelne T-StΓΌcke zu verwenden.

Actisense Field Fit Connectors (A2K-FFC) sind sowohl als Stecker- als auch als Buchsenoptionen sowie als rechtwinklige Variante fΓΌr beide Geschlechtstypen erhΓ€ltlich, perfekt fΓΌr die Installation von NMEA 2000-Kabeln in engen Ecken oder um Biegungen.

So versorgen Sie ein NMEA 2000-Netzwerk mit Strom

 

Power Insertion mit A2K-MPT-2:

Das Actisense Micro Power T-Stück hat zwei Paar Stromkabel, eines für jede Seite des T-Stücks. Beide Paare müssen an eine 12/24-Volt-Stromversorgung angeschlossen werden (über Sicherungskasten), damit die elektrische Last gleichmÀßig verteilt werden kann.

Bei der Verwendung von 24-V-Systemen muss eine Warnung im Netzwerk installiert werden, um sicherzustellen, dass jeder, der neue GerΓ€te installiert, sich dessen bewusst ist. Dies liegt daran, dass die NMEA 2000-Spezifikation 24 V offiziell nicht unterstΓΌtzt, aber diese Stromversorgungsebene verwendet werden kann, wenn installierte GerΓ€te dies unterstΓΌtzen kΓΆnnen. Alle Actisense-GerΓ€te unterstΓΌtzen 24-V-Netzteile.

Stromversorgung mit A2K-SBN-1 / SBN-2:

Das Netzkabel fΓΌr das Small Boat Network ist mit einem 4-Wege- / 8-Wege-T-StΓΌck umspritzt, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. Strom steht an allen 4/8 AnschlΓΌssen zur VerfΓΌgung, sobald das Paar blanker DrΓ€hte an eine 12-V- oder 24-V-Stromversorgung angeschlossen ist.

Power Insertion mit Quick Network Block (QNB-1):

Der Actisense Quick Network Block (QNB-1) bietet eine vielseitige und einfach zu installierende LΓΆsung fΓΌr jedes NMEA 2000-Netzwerk, indem hochwertige NMEA 2000-Barrierestreifenverbindungen verwendet werden. Mit am QNB-1 angebrachten Verschraubungen ermΓΆglicht es kundenspezifische KabellΓ€ngen und Kabelmischungen, was bedeutet, dass das QNB beispielsweise mit Raymarine STNG-Kabeln implementiert werden kann.

Das QNB-1 teilt die Stromversorgung mit separaten Sicherungen auf beiden Seiten auf und ermΓΆglicht lΓ€ngere Netzwerke mit Isolierung aufgrund der ATO-Sicherungen. Die andere Version (QNB-1-PMW) wird mit 6 x M12-Standardbuchsen (Mikro) geliefert, die Plug-and-Play mit Drop-Kabeln ermΓΆglichen.

Sie werden einige gebrΓ€uchliche AusdrΓΌcke hΓΆren, die bei der ErΓΆrterung von NMEA 2000-Netzwerken verwendet werden. Hier ist, was sie bedeuten:

Backbone : Der Hauptkabelstrang , der durch das Boot verlΓ€uft, um das Netzwerk zu bilden. T-StΓΌcke werden entlang des Netzwerks angeschlossen, an die GerΓ€te angeschlossen werden kΓΆnnen.

Stichkabel : Die LÀnge des Kabels, das ein NMEA 20000-GerÀt mit dem Backbone verbindet. Es ist wichtig hervorzuheben, dass die maximale LÀnge für ein Stichkabel gemÀß dem NMEA 2000-Standard 6 m betrÀgt.

PGN : Steht fΓΌr β€žParametergruppennummerβ€œ. Die Nachrichten, die von NMEA 2000-GerΓ€ten zum Teilen von Informationen verwendet werden.

Wie teste und diagnostiziere ich mein NMEA-Netzwerk?

 

Testen von Stromversorgung und AbschlusswiderstΓ€nden

Idealerweise sollte die Stromversorgung des Netzwerks an 2 Punkten getestet werden; der EinfΓΌgepunkt und die Enden des Netzwerks.

StromeinfΓΌhrungspunkte sollten getestet werden, um festzustellen, wie viel Strom tatsΓ€chlich in das Netzwerk eingespeist wird. Jedes GerΓ€t, das keine externe Stromversorgung hat, wird vom Backbone mit Strom versorgt, daher muss ausreichend Strom vorhanden sein, um alle angeschlossenen Instrumente zu betreiben.

Die Spannung sollte niemals 14 V ΓΌberschreiten und unter 9 V liegen. Da NetzwerkgerΓ€te einen Teil der zugefΓΌhrten Leistung verbrauchen und die Kabelimpedanz ebenfalls die Spannung senkt, ist es wichtig zu wissen, dass die Spannung am Ende jedes Backbone-Strangs ausreichend ist.

Entfernen Sie vorΓΌbergehend einen Abschlusswiderstand vom Ende des Netzwerks und verwenden Sie ein Voltmeter, um zwischen den Pins NET-S und NET-C zu messen. Der gemessene Wert sollte mindestens 9V betragen.

Beim Testen des Widerstands im Netzwerk betrΓ€gt der erwartete Wert 60 Ohm. Dieser Test kann durchgefΓΌhrt werden, indem das Netzwerk ausgeschaltet und ein DMM ΓΌber die Pins NET-H und NET-L gelegt wird. Wenn 120 Ohm gemessen werden, wird nur ein Abschlusswiderstand installiert. Am anderen Ende des Netzwerks als dem bereits vorhandenen muss ein zweiter Widerstand installiert werden.

Wenn 40 Ohm beobachtet werden, sind 3 AbschlusswiderstΓ€nde im Netzwerk installiert, sodass einer entfernt werden muss. Wenn es nicht offensichtlich ist, wo sich der dritte Widerstand befindet, suchen Sie im Netzwerk nach GerΓ€ten mit installierten AbschlusswiderstΓ€nden und stellen Sie sicher, dass sie ausgeschaltet sind. NetzwerkgerΓ€te mit installierten AbschlusswiderstΓ€nden erhalten keine NMEA 2000-Zertifizierung, da diese Praxis zu Verwirrung im Netzwerk fΓΌhren kann.

Weitere Tests

Wenn das Problem nach der Überprüfung, dass sowohl die Stromversorgung als auch der Abschlusswiderstand in Ordnung sind, weiterhin besteht, sind weitere Tests erforderlich: Eine gÀngige Technik zur Untersuchung eines Netzwerks besteht darin, das Netzwerk durch Verschieben des Abschlusswiderstands in Abschnitte aufzuteilen: Trennen Sie eine HÀlfte des Backbone und verschieben Sie den Abschlusswiderstand an das neue, temporÀre Ende des Netzwerks.

Wenn das Problem weiterhin besteht, haben Sie es auf die HΓ€lfte des Netzwerks eingegrenzt, die noch mit Strom versorgt und aktiv ist. Wenn das Problem nicht weiterhin besteht, liegt es in der HΓ€lfte des Netzwerks, die getrennt wurde.

FΓΌhren Sie diese Halbaufteilungsmethode so lange durch, bis Sie sie nach MΓΆglichkeit auf ein einzelnes GerΓ€t eingrenzen kΓΆnnen.

Vergessen Sie nicht, den Abschlusswiderstand jedes Mal zu verschieben, um sicherzustellen, dass das Netzwerk korrekt abgeschlossen ist. Sobald das Problem eingegrenzt wurde, versuchen Sie, T-Stücke oder Kabel durch bekanntermaßen gute auszutauschen.

Wenn Field Fit Connectors verwendet wurden, ΓΌberprΓΌfen Sie die Kabelverbindungen im Inneren, um sicherzustellen, dass sie korrekt und fest sitzen.

Wenn mâglich, prüfen Sie, ob die Verkabelung im Inneren des GerÀts ordnungsgemÀß und sicher abgeschlossen ist, und stellen Sie sicher, dass Sie Antistatik-Vorkehrungen treffen, wenn Sie interne Elektronik freilegen. Überprüfen Sie am besten immer, ob dies beim GerÀtehersteller in Ordnung ist, bevor Sie diesen Schritt durchführen, um sicherzustellen, dass Sie keine Garantie verlieren.

Wenn ein Problem weiterhin besteht, wissen Sie jetzt, dass ein Problem mit dem GerΓ€t vorliegt, und es ist an der Zeit, sich an den Hersteller dieses GerΓ€ts zu wenden.

FΓΌr eine vollstΓ€ndige Anleitung zur Installation Ihres NMEA 2000-Netzwerks und zur Verwendung von Actisense-Produkten laden Sie bitte unser NMEA 2000-E-Book herunter .

Sehen Sie sich die gesamte Palette der Actisense NMEA 2000-Produkte an

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