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产品故障维修案例控制器通讯故障CAN总线简介：CAN-bus （Controller Area Network） 即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一起先，CAN-bus 被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络比如发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN 控制装置在我们的旋挖钻机中，CAN总线主要用于控制器、显示器、倾角传感器、GPS通信控制器、发动机ECM等各种电器元件之间的数据交换CAN-bus 是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误当信号传输距离达到10Km 时，CAN-bus 仍可提供高达5Kbps 的数据传输速率由于CAN 串行通讯总线具有这些特性，它很自然地在汽车、制造业、以及航空工业中受到广泛应用工作原理：CAN 总线通讯能够使用很多物理介质，例如双绞线、光纤等只要物理驱动器是在“开集电极”而且每个节点都能够监听到它自己以及其他所有节点，那么CAN 就能够工作。

最常用的就是双绞线一个信号能够使用差分电压传送，CAN 驱动器能够因此而避免噪声和容错，这两条信号线被称为“CAN_H” 和“CAN_L”，静态时是2.5V 总线总是处于两种逻辑状态，即隐性和显性的其中之一在隐性状态CAN_H和CAN_L 固定在一个中值电压电平在带终端电阻的总线上，CAN_H和CAN_L之间电压差接近于零CAN 实现的信号：使用非屏蔽的双绞线：CAN_H： 隐性为2.5V，显性为3.5VCAN_L： 隐性为2.5V，显性为1.5V物理位示意图物理信号：总线电平 0 = 显性总线电平 1 = 隐性总线闲置 = 隐性显性电平将覆盖隐性电平如下例所示：节点1节点2节点3最终总线电平0000001001001111必须所有节点电平为1，总线电平才为1，否则1 被0 覆盖显性状态由大于最小门限的差动电压表示显性状态覆盖隐性状态并在显性位中传输显性位为“0”，隐形为“1”总线故障：在正常操作中，由于发生一些总线故障而导致了非正常的操作故障导致可能发生的网络行为如下：1、 网络连接失败如果一个节点从总线网络脱开而导致连接失败，剩下的其它节点之间应能够继续通信2、节点电源断开或节点接地断开如果某个节点与电源断开，或者处于低电压状态下，网络不会被拉低，剩下的节点应能够继续通信。

如果某节点与接地点断开，网络不会被拉高，剩下的节点应能够继续通信3、屏蔽接地断开万一某个节点的屏蔽接地断开，则会在屏蔽层与双绞线的任一根线之间产生共模干扰电压虽然通信是可能的，但电磁干扰会增加4、开路和短路故障原则上，由电子控制单元来分析重要消息的毁坏率故障是可以察觉的以旋挖钻机通讯系统为例，一些意外事件引起的故障示例如下：旋挖钻机通讯总线连接示意图： 例1：CAN-H或者CAN-L总线 断开在CAN-H（CAN-L） 断开点的不同边节点之间，数据通信是不可能的而在CAN-H 断开点的相同边节点之间，数据通信是可能的但是数据信号的信噪比（S/N）随之降低 例如显示器和绝对式编码器之间的CANH-33和CANL-33线路某一条或者两条短路，那么在控制器和显示器之间的元器件之间还可以建立CAN总线通信的连接，但可能线号的信噪比会下降但是，在断点的两侧，如控制器和倾角传感器之间是不能再利用CAN总线进行通信 例2： CAN总线短路故障1、CAN-H对电源线短路如果电源电压比最大允许的总线正常电压范围还大，数据通信是不可能的在旋挖钻机CAN总线通信系统中，所有的电器元件连接在总线上时表示显性状态的总线电压参数CAN-H最大值为7V，所以当CAN-H对5V电源短路时，通信有可能可以进行，但是信号信噪比下降；当对7V以上（12V、24V）电源线电路时，数据通信是不可能的。

2、CAN-L对地短路在旋挖钻机CAN总线通信系统中，CAN-L对地短路时，由于总线电压在允许的正常电压范围内，所以通信是可能的但是数据信号的信噪比（S/N）下降，抗电磁辐射能力减弱3、其它短路形式 在旋挖钻机CAN总线通信系统中，CAN-H对地线短路、CAN-L对电源线短路、CAN-H对CAN-L短路则数据通信是不能进行的例3：总线匹配终端的丢失虽然通过总线的数据通信是可能的，但是数据信号的信噪比（S/N）会随之降低故障处理方法： 1、 查看显示器首页上通讯故障报警是否闪烁或所有数值都为零 AT8220C显示器出现通讯故障时会会显示两个小电脑之间无连接的标志，且显示器上各项数据均为0SPN-057显示器出现通讯故障时，显示器上会显示“PLC No Response 00-00-1”，且无“加压变幅”等工作状态显示2、测量控制器XM4.2及XM4.6电压，看是否有对地或者电源短路，检查电源是否有输出，线路是否有短路或者断路3、如果CAN总线上CAN-H和CAN-L电压没有问题，则检查各个工作模块是否有问题，更换备件或者拔下来进行桥接，来判断该模块是否正常典型的方法比如显示器和控制器之间出现通信故障，则可以将倾角传感器、绝对式编码器等CAN总线通讯期间逐个断开，必要时可以在驾驶室线束上将连接桅杆的插头全部断开，以排除是否是由倾角传感器、绝对式编码器等引起的故障。

4、最后再考虑器件CAN通讯接口是否损坏可以更换相应的器件排除。