Поиск неисправностей can шины: СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ CAN

Системы шины CAN — Поиск и устранение неисправностей

• 6.1 Поиск и устранение неисправностей в системах шин CAN
• 6.2 Поиск и устранение неисправностей CAN панели смазки и головки шпинделя
• 6.3 Автоматическая дверь

Введение

Локальная сеть контроллеров (CAN) — это надежный стандарт шины, предназначенный для связи микроконтроллеров и устройств друг с другом. Этот метод используется для создания спутниковых узлов, сгруппированных по функциям, которые могут быть расширены без изменения основной электроники.  

Каждая плата имеет переключатель выбора идентификатора узла [SW2], который должен быть установлен правильно.

Устройства подключены в гирляндную цепь.

Каждая плата имеет концевой выключатель [SW1], который настраивается правильно.

Примечание: Последнее устройство в цепи должно иметь оконечное устройство.

Таблица симптомов

Выбор идентификатора узла

Электрические диаграммы

Диаграмма CAN платы смазки и CAN головки шпинделя с CAN автоматической двери и CAN эл. зажимного приспособления

Диаграмма CAN платы смазки и CAN головки шпинделя с CAN автоматической двери и без CAN эл. зажимного приспособления

Диаграмма CAN платы смазки и CAN платы головки шпинделя с CAN эл. зажимного приспособления, но без CAN автоматической двери

Диаграмма CAN платы смазки и CAN платы головки шпинделя без CAN автоматической двери или CAN эл. зажимного приспособления

Связанный контент

Введение

Локальная сеть контроллеров (CAN) — это надежный стандарт шины, предназначенный для связи микроконтроллеров и устройств друг с другом. Этот метод используется для создания спутниковых узлов, сгруппированных по функциям, которые могут быть расширены без изменения основной электроники.  

Расположения платы

1.)  VMC Плата CAN головки шпинделя

2. Плата CAN панели смазки

 

3.  UMC Плата CAN головки шпинделя

 4.Плата головки

шпинделя токарного станка PCB

 

5. Автоматическая дверь CAN 

6. CAN элек. зажимное приспособление

Таблица симптомов

Выбор идентификатора узла

Spindle Head & Lube Panel PCB Status LEDs

Spindle Head Status LED Locations

Lube Panel Satus LED Locations

Электрические диаграммы

Диаграмма CAN платы смазки и CAN головки шпинделя с CAN автоматической двери и CAN эл. зажимного приспособления

Диаграмма CAN платы смазки и CAN головки шпинделя с CAN автоматической двери и без CAN эл. зажимного приспособления

Диаграмма CAN платы смазки и CAN платы головки шпинделя с CAN эл. зажимного приспособления, но без CAN автоматической двери

Диаграмма CAN платы смазки и CAN платы головки шпинделя без CAN автоматической двери или CAN эл. зажимного приспособления

Связанный контент

Автоматическая дверь — Руководство по обслуживанию

Нажмите на изображение ниже, чтобы перейти к руководству по обслуживанию автоматической двери

Диагностика КАН шины на Шкода Октавия

Технический бюллетень №3

«44-й на связь не вышел» — часть 2

    

   Физически, блок управления и электродвигатель усилителя рулевого механизма здесь являют единое целое, и расположены прямо на рулевой рейке. Поэтому для доступа к электрическому разъёму блока, нам необходимо перегнать автомобиль на подъёмник. И только тут, начав маневрировать, понимаем – а усилитель руля-то работает! То есть, рулевое колесо крутится легко, без чрезмерного сопротивления (фото 1):

                    

 

   Вот тебе и раз. Из-за невнимательности мы упустили из виду очень важное обстоятельство! Берём в руки заказа-наряд: действительно, клиент указал, что его беспокоят индикаторы на панели приборов — о том, что усилитель руля не работает, нет ни слова. Теперь и мы понимаем, что «усилитель усиливает». Следовательно, можно констатировать, что, во-первых, блок EPS исправен, а во-вторых – что он получает полноценное питание. Однако, факт остаётся фактом – коммуникация с ним отсутствует, т.е., на шине «его нет». Сейчас разберёмся, почему. Поднимаем автомобиль и с помощью осциллографа, с тыльной стороны разъёма жгута, проверяем напряжение на проводах Hi и Low шины CAN (экран 1):

                    

  Из осциллограммы хорошо видно, что импульсы на проводе CAN Low имеют слишком низкую амплитуду. Кроме этого, очень похоже, что они имеют такую же фазу, как и импульсы на проводе CAN Hi – так конечно быть не должно. Но мы, по крайней мере, можем утверждать, что ни один из проводов шины не замкнут на массу или на плюс. Вопрос только в том, что мы пока не можем говорить о всей шине. Ведь мы снимаем сигнал со стороны блока EPS, т.е. по сути, проверяем потенциалы на выходе CAN-трансивера этого блока. Но этой информации для постановки диагноза недостаточно. Поэтому делаем ещё один необходимый шаг — отсоединяем разъём от блока и повторяем замер непосредственно на его контактах (фото 2):

                    

   В этом случае осциллограмма явно выявляет ещё одну проблему – базовый потенциал на проводе CAN Low практически равен нулю (экран 2):

                    

   Итак, что мы имеем: потенциал провода CAN Low нулевой, амплитуда сигнала низкая, а кроме этого, этот сигнал ещё и находится в фазе с сигналом на проводе CAN Hi. Очень похоже на то, что напряжение, которое мы видим на проводе CAN Low, это и не сигнал вовсе, а просто наводка с провода CAN Hi. Как такое может быть? Очень просто — провод Low находится в обрыве. Вопрос, в каком именно месте? Здесь нужна информация по трассировке шины, наличию и расположению переходных коннекторов и т.п. Самое время воспользоваться сервисной документацией. Из неё следует, что фрагмент шины CAN, соединяющий Gateway и блок усилителя руля, проходит через переходной коннектор, который находится в левом переднем углу моторного отсека (фото 3):

                    

   Обычно на поиск физического места разрыва цепи уходит много времени. Но на этот раз нам сопутствует везение – удалив остатки явно повреждённой изоляции, мы сразу же обнаруживаем оборванный проводник. И не какой-нибудь, а оранжевый, с коричневой полосой. Именно такую расцветку в автомобилях VAG имеет провод – CAN Low шины силового привода (фото 4):

                    

   Как впоследствии выяснилось, автомобиль побывал в аварии, и именно в эту сторону кузова пришёлся удар. Что и повлекло за собой повреждение жгута проводов, в котором находятся, в том числе и оба провода шины CAN. Так что дело было вовсе не в «прикуривании», как уверял нас владелец автомобиля. Ну в общем-то это уже неважно, важно, что проблема найдена, осталось её устранить. Берём в руки паяльник, «термоусадку», изоленту, и выполняем ремонт проводки (фото 5 и 6):

                    

                    

   Включаем зажигание и буквально через несколько секунд индикатор неисправности усилителя руля гаснет. Это означает, что блудный сын вернулся, наконец, в родные пенаты. А вот другой индикатор так и остался гореть, даже после запуска двигателя (фото 7):

                    

   Но нас это ничуть не смущает. Для того, чтобы погасить данный индикатор, достаточно просто удалить коды неисправностей из памяти блока ABS. А уж если удалять ошибки, так полностью, из всех ЭБУ. Тем паче, что эта функция выполняется всё из того же самого экрана конфигурации межсетевого шлюза (см. TSB#2, экран 2), простым нажатием клавиши «Clear All DTC». В этом случае блок Gateway посылает команду на очистку памяти одновременно всем электронным блокам (Use CAN Command). Ну и конечно индикатор системы ESP тут же гаснет (фото 8):

                    

После этого проводим полный опрос всех систем, и получаем окончательный экран 3:

                    

  На этом нашу миссию можно считать законченной. Отдаём автомобиль владельцу и плавно переползаем к другому.

         

Технический эксперт компании «Интерлакен — Рус»

Газетин Сергей.  

Устранение неполадок шины CAN —

Шина локальной сети контроллеров (CAN) — широко используемый протокол связи в современных автомобилях, промышленном оборудовании и других приложениях, требующих обмена данными в реальном времени между электронными блоками управления (ECU). Однако, как и любая другая система связи, шина CAN может столкнуться с проблемами, которые могут привести к сбоям в работе сети, и устранение проблем с шиной CAN очень важно. В этой статье мы обсудим некоторые распространенные проблемы с шиной CAN и устраним эти проблемы.

Ошибка отключения шины:

Ошибка отключения шины — одна из наиболее распространенных и критических проблем, которые могут возникнуть в шинной сети Controller Area Network (CAN). Это происходит, когда узел на шине CAN отправляет слишком много кадров ошибок, что приводит к отключению узла от сети.

Когда узел обнаруживает ошибку в сети, он отправляет кадр ошибки всем другим узлам на шине. Если узел повторно отправляет кадры ошибок, не получая никакого подтверждения, узел переходит в состояние отключения шины. В этом состоянии узел прекращает передачу по сети и отключается от шины.

Ошибка отключения шины может быть вызвана несколькими факторами, в том числе неисправной проводкой, неправильным терминированием или неисправностью приемопередатчика. Кроме того, ошибка Bus Off также может быть вызвана программными ошибками, такими как плохо реализованный алгоритм обработки ошибок.

При возникновении ошибки отключения шины необходимо как можно быстрее найти и устранить проблему, чтобы обеспечить оптимальную производительность сети. Чтобы устранить эту ошибку, начните с проверки физического уровня сети. Убедитесь, что кабели подключены правильно, а согласующие резисторы присутствуют и имеют правильное значение. Кроме того, проверьте трансивер на наличие признаков повреждения или неисправности.

Во избежание ошибок отключения шины рекомендуется следовать надлежащим инструкциям по установке и рекомендациям для сетей CAN-шины. Это включает в себя использование высококачественных кабелей и разъемов, обеспечение правильной терминации и правильную реализацию алгоритмов обработки ошибок.

Битовые ошибки:

Битовые ошибки — еще одна распространенная проблема, которая может возникнуть в шинной сети Controller Area Network (CAN). Битовая ошибка возникает, когда сигнал на шине CAN искажается, что приводит к некорректной передаче данных. Это может привести к повреждению сообщений или даже полному сбою связи между узлами в сети.

Битовые ошибки могут быть вызваны различными факторами, включая электрические помехи, колебания напряжения и электромагнитные помехи. Наиболее распространенной причиной битовых ошибок является шум, источником которого могут быть различные источники, включая источники питания, двигатели и электропроводку.

Для устранения битовых ошибок начните с проверки проводки и убедитесь, что кабели хорошо экранированы для предотвращения электрических помех. Также важно проверить заземление и источник питания, чтобы убедиться, что они стабильны. Использование высококачественных кабелей и разъемов может помочь предотвратить появление битовых ошибок.

Также важно отметить, что битовые ошибки могут накапливаться со временем, что приводит к постепенному снижению производительности сети. Чтобы предотвратить это, необходимо реализовать алгоритмы обнаружения и исправления ошибок. Например, CAN использует механизм заполнения битов, который добавляет дополнительные биты в поток данных, чтобы гарантировать обнаружение и исправление битовых ошибок.

Ошибки фрейма:

Ошибки фрейма — это еще один тип ошибок, который может возникнуть в шинной сети Controller Area Network (CAN). Ошибка кадра возникает, когда контроллер CAN обнаруживает ошибку в передаваемом кадре сообщения. Эта ошибка может привести к повреждению сообщения или даже полному сбою связи между узлами в сети.

Ошибки кадра могут быть вызваны несколькими факторами, включая электрические помехи, неправильную синхронизацию шины и неправильную проводку или оконечную нагрузку. Например, если CAN-контроллер во время передачи сообщения обнаружит битовый уровень, отличный от ожидаемого значения, он сгенерирует ошибку кадра.

Чтобы устранить ошибки рамы, начните с проверки проводки и убедитесь, что кабели хорошо экранированы для предотвращения электрических помех. Кроме того, проверьте синхронизацию шины и убедитесь, что она установлена ​​правильно, чтобы предотвратить проблемы, связанные с синхронизацией. Также важно убедиться, что согласование правильное и что согласующие резисторы присутствуют и имеют правильное значение.

Кроме того, очень важно проверить длину сообщения и формат данных, чтобы убедиться в их правильности. Например, если длина сообщения слишком велика, это может привести к ошибке кадра.

Во избежание ошибок кадров рекомендуется следовать рекомендациям по подключению и терминированию, использовать высококачественные кабели и разъемы и следить за правильной установкой синхронизации шины. Внедрение алгоритмов обнаружения и исправления ошибок также может помочь обнаруживать и исправлять ошибки кадров до того, как они вызовут серьезные проблемы в сети.

Залипание доминантного/рецессивного состояния:

Застревание в доминантном и застревание в рецессивном состояниях — это типы ошибок, которые могут возникать в шинной сети Controller Area Network (CAN). Эти ошибки возникают, когда узел в сети становится неспособен переключиться из доминирующего (логический низкий уровень) или рецессивного (логический высокий уровень) состояния, что приводит к неправильной передаче данных.

Ошибка Stuck-at Dominant возникает, когда узел застревает в доминантном состоянии и не может переключиться в рецессивное состояние. Это может привести к тому, что узел будет постоянно передавать доминирующие биты, что приведет к сбоям связи в сети.

С другой стороны, ошибка Stuck-at Recessive возникает, когда узел застревает в рецессивном состоянии и не может переключиться в доминантное состояние. Это может привести к тому, что узел будет постоянно передавать рецессивные биты, что также приведет к сбоям связи в сети.

Ошибки залипания могут быть вызваны несколькими факторами, включая поврежденные или неисправные приемопередатчики, поврежденную проводку или разъемы или проблемы с источником питания. Чтобы устранить эти ошибки, начните с проверки проводки и разъемов на наличие повреждений или ослабленных соединений. Кроме того, проверьте источник питания и убедитесь, что он обеспечивает стабильную и достаточную мощность в сети.

Во избежание ошибок Stuck-at рекомендуется использовать высококачественные приемопередатчики и следовать рекомендациям по проводке и разъемам. Внедрение алгоритмов обнаружения и исправления ошибок, таких как CRC (проверка циклическим избыточным кодом), также может помочь обнаружить и исправить эти ошибки до того, как они вызовут серьезные проблемы в сети.

Отсутствие ACK (подтверждения) — еще одна распространенная проблема, которая может возникнуть в шинной сети Controller Area Network (CAN). В CAN ACK — это сигнал, который отправляется принимающим узлом, чтобы подтвердить, что он получил сообщение от передающего узла. Когда передающий узел не получает сигнал ACK, он предполагает, что сообщение было получено неправильно, и может произойти сбой связи.

Отсутствие ACK может быть вызвано несколькими факторами, включая неправильное завершение, перегрузку сети и неправильную или поврежденную проводку или разъемы. Например, если шина CAN не терминирована должным образом, это может вызвать отражения, которые могут повлиять на сигнал ACK, что приведет к отсутствию ACK.

Для устранения неполадок с отсутствующими ACK начните с проверки проводки и разъемов на наличие повреждений или ослабленных соединений. Кроме того, проверьте заделку и убедитесь, что она установлена ​​правильно и правильно. Также важно проверить загрузку сети и убедиться, что она не слишком высока, что может привести к задержке сигналов ACK.

Чтобы предотвратить потерю ACK, рекомендуется следовать передовым методам подключения и терминации, а также использовать высококачественные кабели и разъемы. Внедрение алгоритмов обнаружения и исправления ошибок, таких как CRC (Cyclic Redundancy Check), также может помочь обнаружить и исправить отсутствующие ACK до того, как они вызовут серьезные проблемы в сети.

В заключение хочу сказать, что шина CAN представляет собой мощный протокол связи, который обеспечивает обмен данными в режиме реального времени между электронными блоками управления. Однако, как и любая другая система связи, она может столкнуться с проблемами, которые могут привести к сбоям в работе сети, и устранение проблем с шиной CAN имеет решающее значение. Понимая распространенные проблемы и их решения, вы можете быстро и эффективно устранять неполадки и устранять проблемы с шиной CAN, обеспечивая оптимальную производительность сети.

Общие проблемы с шиной CAN: Руководство по поиску и устранению неисправностей

Системы шины CAN представляют собой, по сути, высокоскоростные магистрали для обмена цифровой информацией в плотно упакованной и сложной электрической системе, например, в автомобиле. В этих ограниченных пространствах не помещается компьютер, поэтому сети контроллеров (CAN) помогают преодолеть разрыв, позволяя микроконтроллерам и другим устройствам «общаться» друг с другом. Но что происходит, когда возникает проблема с системой шины CAN? Можно ли работать с кабелем CAN-шины? Как диагностировать проблемы с шиной CAN?

Чтобы ответить на эти и другие вопросы, в сегодняшнем обзоре LiveWire мы углубимся в сложный мир шинных систем CAN. Мы рассмотрим распространенные проблемы с шиной CAN и пройдемся по устранению неполадок и диагностике этих сложных систем.

Проводные и кабельные системы шины CAN 101

Системы шины CAN являются жизненно важными компонентами системы связи в автомобиле, медицинском устройстве, промышленной системе управления или другом сложном, но ограниченном пространстве приложении. В транспортном средстве это позволяет формировать различные модули управления для одновременного общения друг с другом. Жизненно важные системы безопасности, такие как антиблокировочная система тормозов, взаимодействующая с собственным модулем двигателя, частями трансмиссии и т. д., отображают информацию водителю в режиме реального времени через комбинацию приборов. Этот тип сложной связи требует, чтобы кабели и провода были специально спроектированы в соответствии со строгими требованиями, которым они будут подвергаться.

Когда системы шины CAN работают правильно, они будут отправлять и получать данные, которые они передают, в пределах набора кадров. Даже в закрытой системе, такой как транспортное средство, данные отправляются с помощью кода, который помогает модулям управления расставлять приоритеты в отправляемых данных. В коде, поступающем от модуля управления, отправляемый код имеет определенные значения, которые могут обозначать приоритет данного сообщения. Это помогает контролировать поток данных, проходящих через систему шины CAN, так что действительно важные данные, например, что-то, относящееся к системе безопасности, могут быть отправлены и получены раньше, чем данные, которые являются универсальными с точки зрения эксплуатации.

В коде также находятся все данные, которые необходимо передать в этом случае от одного модуля управления к другому. Подумайте о том, как ваш автомобиль движется по снегу или воде, и ваш автомобиль автоматически вращает шины с разной скоростью, чтобы компенсировать это. Это действие может показаться обыденным, когда вы ездите каждый день, но чрезвычайно сложные действия, необходимые для того, чтобы добраться туда, были достигнуты благодаря системе шины CAN, обрабатывающей кадры данных, чтобы сообщить о правильном действии в данной ситуации.

Когда данные передаются из одного модуля управления, принимающий модуль всегда должен запускать проверку достоверности входящих данных, чтобы убедиться, что они действительны. Этот процесс называется контрольной суммой и действует как своего рода проверка и противовес для модуля, отправляющего данные. Когда принимающий модуль проверяет данные, он отвечает передатчику подтверждением достоверности, и система продолжает работать так, как было задумано. Когда контрольная сумма не возвращается, может возникнуть множество проблем, которые мы рассмотрим в разделе устранения неполадок ниже.

Различные типы подсистем шины CAN

Существует три типа подсистем шины CAN, которые позволяют выполнять различные требования к передаче данных. При работе в рамках своих спецификаций эти системы обеспечивают различные типы связи между модулями управления одновременно и без помех.

Три типа подсистем шины CAN включают:

1. Подсистемы высокоскоростной шины CAN : используются для скоростей до 125 КБ в секунду. Конструкция высокоскоростных проводов шины CAN создает эффект встречных напряжений. Эти свойства полезны, чтобы помочь компенсировать RMF.

2. Подсистемы шины CAN средней скорости : будут обрабатывать от 10 КБ до 125 КБ в секунду. Эти системы обычно состоят из одного провода, который можно экранировать для защиты от помех.
   
3. Низкоскоростные подсистемы CAN-шины : для управления скоростями, которые обычно составляют 10 КБ в секунду и ниже, посредством настройки одного провода. Для этих систем инженеры по проводке обычно создают модуль централизованного управления, который затем управляет другими модулями в сети.

При возникновении проблемы в системе шины CAN может возникнуть множество различных проблем. Например, для транспортного средства это может означать, что транспортное средство вообще перестает работать. Выяснить, с чем вы имеете дело при сбое системы шины CAN, может быть сложно, но мы рассмотрим некоторые общие моменты, на которые следует обратить внимание, которые могут дать вам подсказку о проблеме.

Выявление проблем в системе шины CAN

Системы шины CAN имеют большой объем данных, протекающих через их подсистемы в любой момент времени. Если компоненты проводки шины CAN не работают в соответствии со спецификацией, в системе могут возникнуть серьезные проблемы. Многие из проблем, связанных с проводкой, могут включать некачественную проводку, неправильно выполненную терминацию или использование нескольких разных частот на одной шине CAN.

Вот несколько вещей, на которые можно обратить внимание при диагностике системы шины CAN. Вы можете использовать мультиметр для измерения этого сопротивления между системами CAN low и high. Система без питания обычно работает при сопротивлении 60 Ом и имеет два отдельных согласующих резистора.

Нагрузочные резисторы любой формы должны располагаться на конце шины CAN. Эти согласующие резисторы будут работать лучше всего, когда они расположены точно.

В общих чертах системная сеть шины CAN напоминает дерево. Хотите верьте, хотите нет, но размеры «дерева» имеют значение, и даже небольшое изменение может нанести ущерб целостности данных. Это также относится к длине нескольких различных проводов шины CAN.

Большинство проводов шины CAN должны быть витыми парами. Кабели с витой парой берут два разных изолированных провода и скручивают их вместе так, чтобы они проходили параллельно друг другу. Это используется для борьбы с помехами, которые мы обсуждали выше.

При использовании экранированного кабеля в системе шины CAN важно заземлить только одну сторону. В противном случае может возникнуть ситуация, называемая заземленным контуром заземления, и вызвать помехи.

Для этого все разные сетевые устройства должны использовать одну и ту же землю, чтобы не возникало контуров заземления.

Это лишь некоторые из многих различных способов, которыми вы можете воспользоваться при попытке диагностировать проблемы с проводами шины CAN, поскольку система сложна и зависит от множества переменных. Например, когда в электрической системе произошел скачок напряжения, это может стереть память и вызвать сбои в работе модулей управления.

Если у вас есть вопросы, которые выше вашей головы, свяжитесь с нашей командой. Наши инженеры могут помочь диагностировать вашу систему шины CAN и предложить наилучшее решение для вашей уникальной ситуации.

Устранение распространенных проблем с шиной CAN 

Ознакомление с вышеизложенным может помочь вам найти область, требующую особого внимания для устранения проблем с системой шины CAN. Устранение трех наиболее распространенных проблем, с которыми может столкнуться система шины CAN, включает:

• Проверка проводки шины CAN .

Убедитесь, что все надежно подключено. Все соединения проводов должны иметь прочный припой и надежные соединения. Вы никогда не захотите увидеть соединение, которое имеет простой поворот или проволочные гайки, обеспечивающие его надежность. Вы также не хотите видеть такие вещи, как клеммные колодки, поскольку они могут в конечном итоге искажать сигналы шинных проводов.

• Обратите внимание на зачищенные участки.

Зачистка проводов в системе шины CAN может легко привести к повреждению чувствительных компонентов, таких как изоляция. Если изоляция не выполняет свою работу, могут возникнуть помехи. Осмотрите систему на наличие признаков зачищенных соединений или секций и проверьте качество работы.

• Проверьте клеммы, напряжение, заземление и уровни сопротивления.

Спецификации для каждого из них могут различаться в зависимости от производителя, поэтому всегда проверяйте в соответствии со спецификациями. В рамках каждого из этих фундаментальных тестов вы должны убедиться, что ваша система шины CAN работает нормально. Малейшие вариации могут в сумме стать основными источниками помех.

Кажется простым, но эти сложные системы в такой же степени зависят от качественных компонентов, начиная с самой первой жилы провода и кончая жгутом проводов, который организует систему в предполагаемой среде. Инженеры Meridian тщательно продумывают такие детали, чтобы нашим клиентам не приходилось этого делать.

Использование осциллографа для выявления проблем с шиной CAN

При анализе формы сигнала с помощью осциллографа вы можете определить пики, в которых возникает ошибка. Осциллограф — это электрический тест, который просто отображает напряжения сигналов системы. Обычно это относится к более чем одному сигналу и представляется как функция времени.