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电脑刺绣机CAN 总线接线规范指南
2018-10-11 14:27:36    作者:  网友评论 0 条   文章来源:大豪
       目前在电脑刺绣机的使用中,CAN 总线已经成为整机各个节点之间进行数据、命令交互的“生命线”。随着目前电脑刺绣机的节点数的增多、各种特殊功能的增加,机器的CAN 总线呈现出节点多、电磁环境恶劣的情况,在实际使用时有可能造成通讯不佳的情况。
       为了提高CAN 总线在实际使用中的可靠性,经过大量的抗电磁兼容的测试,总结出了CAN 总线使用中的注意事项,供大家参考。

       一、CAN 总线物理介质要求
       线径要求:CAN 通讯线的线径在0.25mm 到0.34mm 范围,推荐使用0.3 mm或者美标22AWG 线缆( 相当于线径0.32mm );推荐线缆型号:
UL1007-22AWG6C,建议从大豪直接购买优质线缆,满足绣花机板件CAN 通讯需求。
       双绞要求:CAN 通讯的双绞线绕数不低于33-50 绕/米,简单判断办法:剪10 厘米长的线,绕数需超过3.3 绕,尽量使用绕数多的线缆。根据外围板件是否需要使用主轴4 倍频脉冲,选择使用6 芯双绞线或者4 芯双绞线。

       二、插座定义及做线要求
       目前,大豪的各种控制板件中,CAN 总线的插座主要有两种:
       1、一体机主控、YWA2 小盒、MD07 闭环剪线(勾线)等带外壳的一般使用型号为5569-06A2-B(蓝)的6P 侧插插座,如下图:
       插座的定义为:
       12V、PGND 为通讯用的电源连接口,需保证所有的板件的电压不能低于11V;CAN_H、CAN_L 为CAN 通讯的信号;2AB+、2AB-为主轴4 倍频脉冲信号,用于高速机头、剪线、电机切片等功能的板件。使用时,1/4 双绞,2/5 双绞,3/6 双绞。
       对应的插头和线缆如下图:
       做线时,注意看插头上的管脚号,需要管脚1-1 对应。

       2 、非一体机的主板、断检板、机头控制板等主要使用型号为5045-07A-B(蓝)的7P 接口,如下图:
       插座定义为:
       其通信双绞线缆为1/2 双绞,3/4 双绞,5/6 双绞。
       部分断检板使用的是4P 的插座,4P 对应7P 的1-4 脚,此类外围板接线原则是:一路总线,先接带有7P 接口的板件,再接带有4P 接口的板件。
       下面的线缆为绕数比较少,且线径细的线缆,在使用时容易出通讯问题,应避免使用。
       关于做线的工艺,建议使用0.3 mm 或者美标22AWG 线缆(相当于线径0.32mm)的线缆,压线时,需要注意插针的两个部分分别压保护外皮和铜丝,才能保证线缆在使用时的牢固性,如下图:
       下面的几种接法均为错误压法,只压了铜丝部分,牢固度不够,在使用时很容易扯松连接处,造成机器时而不好,时而好,很难查找问题。
       如果使用双压的方式接线,正常的端子无法合适的压好线皮,需要用烙铁进行焊接,才能保证连接的质量。
       注意,由于接线端子的空间限制,在使用双压时,0.3 mm 或者美标22AWG线缆的线径比较粗,在插头处不好处理,可适当降低线径,但不能低于0.25mm。

       三、CAN 总线布线方式
       在实际的机器使用中,CAN 总线会连接到机器上的大部分板件,其布线应该遵循以下原则:

       1、线缆的连接方式
       推荐在工程实施时采用“串联”的连接方式,如下图(以4 个板为例):
       线缆使用双绞线,例如UL1007-22AWG6C,如下图:
       具体实施时,可采用双压的方式或者采用线段式双绞线逐个板件连接的方式(见上图),不推荐用T 型分支连接,如果结构所限必须使用T 型时,分支的长度需小于30 厘米;4 倍频脉冲2AB+、2AB-的走线方式同CAN 总线相同。

       2、终端电阻连接
       CAN 总线接线方法需要严格遵守每个CAN 总线网络最多两个终端原则,禁止出现两个以上的终端,以免通信出现故障。终端电阻必须在CAN 网络的两个端点连接,终端电阻值为120 欧姆,型号.
       为RJ24-1/4W-120Ω,在大豪电控配件中已经为客户配发,请在发货清单中查找。在未上电时,CANH 和CANL 的两个信号端用万用表测量应该为60 欧姆。在终端电阻的安排上,大豪目前在售的主板终端电阻配置见下表:
       对自带终端电阻的主板,需要作为CAN 总线的一端,在CAN 总线的末端增加终端电阻即可,对E9606 主板,需要在CAN 总线的首、末端均增加终端电阻。4 倍频脉冲的终端电阻的连接原则同CAN 总线相同。

       3、CAN 中继板的使用
       CAN 总线作为通用的汽车、工业用总线,在连接节点上有其限制,理论上,每个CAN 网络内部CAN 节点的数量不能超过110 个,在实际应用中,为避免通讯异常,在无明显干扰的情况下每个CAN 网络一般不超过100 个。为了多头机的使用方便,大豪公司设计了IF210、IF211 等CAN 中继板(将CAN 总线分成2 个独立的CAN 网络),当机器CAN 节点总数超过100 个时,需要增加CAN 中继板。IF210 的接线原则是节点每增加100 个,系统需增加1 块IF210 板,该板件应加装在节点总数的中间位置。例如:如果CAN 总节点数为160,则IF210 板应加装在第80 个节点位置,如下图;
       如果CAN 总节点数为210 个,则需要使用2 块IF210 板,应该加装在第70、第140 节点位置,如下图接法,其他以此类推。
       CAN 中继板IF210 内部已经自带终端电阻,因此在使用时只需简单串到总线中即可,无需单独再增加终端电阻,保留原来的终端电阻配置即可。在实际的机器使用中,CAN 总线的通讯状况会受到机器的外部因素的影响。随着机器的功能的增加,金片、绳绣、散珠等特种绣的增加,CAN 总线上的干扰会增加。在此种情况下,每个CAN 网络的节点数应当适当减少,以改善CAN 总线的通讯状况。

       四、CAN 通讯线电源要求
       CAN 通讯线中的12V 电源为部分板件提供工作电源或者通讯电源,如PC269、HC2610、YWA2 等,在头数比较多的机器中,由于线缆比较长,容易引起线缆上的线压降,造成部分板件的电源电压低,引起板件工作不稳定。使用时,用万用表测量CAN 通讯线的12V 和PGND 脚之间的电压,应保证所有板件的CAN 接口处的电压不低于11V。当测试到节点中有电压低时,可通过以下方式进行处理:
1、检查CAN 通讯线的线径是否过细,如过细,请增加使用线缆的线径;
2、增加单独的12V 开关电源为CAN 总线进行供电,为克服线压降带来的电压损失,可将开关电源的输出处调到13V 为CAN 总线供电,比较稳定的情况是保证每个CAN 接口处的电压都达到12V。
3、增加12V 开关电源的时候,应采取从中间向两边供电的方式,更容易降低压降,如下图:
       推荐的增加开关电源方式,电流由中间向两边流,效果要比以下的方式好:
       五、关于CAN 总线的现场处理参考
       随着目前刺绣机机头数的增多及功能的增加,CAN 节点上的电磁环境比较复杂,有时会出现通讯状况不佳的情况。在满足上述的CAN 总线布线要求的情况下,还需要对以下情况进行查验,或者增加措施进行改善:
1、12V 的电压值:对于头数较多的机器,布线时需检查各个节点的12V 电压,每个节点的电压都不得低于11V;
2、12V 接地的检查:由于12V 电源在机器中使用的比较多,容易在安装的时候与机架连接,在遇到CAN 相关问题时,需检查12V 地与机架之间的绝缘是否良好。
3、CAN 总线的布线:布线时,CAN 总线需要远离电机、电源等大电流功率设备;
4、主控出口增加IF210+磁环:在遇到CAN 总线不稳定时,可以在主控的CAN 节点出来的位置增加IF211 板或IF210 板,并在CAN 总线上增加磁环(绕1 圈);
5、增加磁环:当机器比较复杂,CAN 通讯不是十分稳定时,可以在带大电流电机的CAN 通讯线节点处增加磁环进行处理(绕1 圈)。

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