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CANbus診断

ハードウェア障害の診断

ほとんどのCANの問題は、誤った配線または障害のあるCANデバイスにまでさかのぼります。潜在的なエラーには次のものがあります。

  • 端子抵抗器の欠落または寸法が正しくない

    バスは、最初と最後に120Ωの端子抵抗で正確に終端する必要があります。

  • 異なるボーレート

    すべての加入者は同じボーレートを使用する必要があります。

  • CANLow、CANHigh、CANGround、V +間の短絡

  • CANLowとCANHighが交換されました

  • CANHighとCANLowの長さが異なる

  • CANHighとCANLowはツイストペアではありません。その結果、信号をより簡単に中断できます。

  • CANGroundのさまざまな接地ソース

  • CANバスケーブルの両面接地

    CANバスケーブルのシールドの両端が接地されると、接地ループが形成され、中断を引き起こす可能性があります。

  • バスケーブルが長すぎます

    最大バス長は、設定されたボーレートによって異なります(表を参照)。

ビットレート

ケーブルの長さ

10 kbps

6.7 km

20 kbps

3.3 km

50 kbps

1.0 km

125 kbps

500メートル

250 kbps

250メートル

500 kbps

125メートル

1 Mbps

25メートル

ハードウェア障害の検出

_can_img_error_hw1.png
手順. 端子抵抗の確認

端子抵抗は、ノードのインピーダンスを使用する伝送ケーブルのインピーダンスに適合させるために使用されます。インピーダンスの不整合があると、送信信号が負荷に完全に吸収されず、その一部が反射して伝送ケーブルに戻ります。ソース、伝送ケーブル、および負荷のインピーダンスが同じである場合、これらの反射は排除されます。このテストでは、CANデータペアケーブルと接続されている端子抵抗のシリアル抵抗が測定されます。

  1. すべてのCANノードの電源をオフにします。

  2. ネットワークの中央と端でCAN_HとCAN_Lの間の抵抗を測定します。

    測定値は50Ωから70Ωの間でなければなりません。値は、ネットワーク内のすべての場所で同じである必要があります。

  3. 値が50Ω未満の場合は、次のことを確認してください。

    • CAN_HケーブルとCAN_Lケーブルの間に短絡はありません。

    • 端子抵抗は2つまでです。

    • ノードに欠陥のあるトランシーバーはありません。

  4. 値が70Ωより大きい場合は、次のことを確認してください。

    • CAN_HケーブルとCAN_Lケーブルの配線に断線はありません。

    • バスシステムには2つの端子抵抗があり、それぞれが120Ωで、両端に1つずつあります。

_can_img_error_hw2.png
手順. CAN_H / CAN_Lの電圧

すべてのノードには、差分信号を送信するCANトランシーバーが含まれています。ネットワーク通信がアイドル状態のとき、CAN_HとCAN_Lの電圧は約2.5 Vです。トランシーバーに障害があると、開回路電圧が変化し、ネットワーク通信が中断する可能性があります。

  1. すべてのCANノードの電源をオフにします。

  2. すべてのネットワーク通信を停止します。

  3. CAN_HとGND間の直流電流を測定します。

    測定値は2.0V〜4.0Vである必要があります。2.0V未満または4.0Vを超える場合は、1つ以上のノードでトランシーバーに障害がある可能性があります。

  4. 2.0 V未満の電圧では、CAN_HケーブルとCAN_Lケーブルの導通を確認する必要があります。

  5. 4.0 Vを超える電圧では、過電圧をチェックする必要があります。

_can_img_error_hw3.png
手順. 接地

CANネットワークのシールドは、1か所でのみ接地できます。このテストは、シールドが複数の場所で接地されているかどうかを示します。

  1. シールドを地面から分離します。

  2. シールドとアース間の直流抵抗を測定します。

  3. シールドを地面に接続します。

    抵抗は1MΩより大きくする必要があります。それが低い場合は、シールドの追加の接地を探す必要があります。

_can_img_error_hw4.png
手順. CANトランシーバーの抵抗チェック

CANトランシーバーには、CAN_Hを制御する回路とCAN_Lを制御する別の回路があります。経験によれば、一方または両方の回路に電気的損傷があると、これらの回路の漏れ電流が増加する可能性があります。

抵抗測定器を使用して漏れ電流を測定します。

  1. ノードをネットワークから分離します。電流なしでノードを離れます。

  2. CAN_HとCAN_GND間の直流抵抗を測定します。

  3. CAN_LとCAN_GND間の直流抵抗を測定します。

    通常、抵抗は1MΩから4MΩ以上の間でなければなりません。この範囲よりも低い場合は、CANトランシーバーに欠陥がある可能性があります。

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CANコントローラーのエラー処理

エラー処理はCANプロトコルに統合されており、CANシステムのパフォーマンスにとって非常に重要です。エラー処理は、送信者が失敗したメッセージを再送信できるように、CANメッセージのエラーを検出することを目的としています。すべてのCANコントローラーは、メッセージ内のエラーを検出しようとします。エラーが検出されると、検出ノードはエラーフラグを送信するため、バストラフィックが中断されます。他のノードは、エラーフラグによって引き起こされたエラーを検出します(元のエラーをまだ検出していない場合)。彼らは適切な行動を取り、現在のメッセージを拒否します。

これらのカウンタとバスの状態は、CANエラーを診断するときにエラーの原因に関する最初の洞察を提供することがよくあります。この情報はで読むことができます CODESYS ユーザーインターフェイスとアプリケーションを使用します。