Точка звезды can шины

Расстановка точек над соединением по шине контроллеров SmartWeb и Kromschröder E8.

Внимание!

Контроллеры SmartWeb и Kromschröder E8 соединяются по шине CAN, к этому соединению есть определенные требования.

Если эти требования не выполнять, то может быть система будет работать.

Но, если что-то не работает, то прежде всего надо убедиться, что требования соблюдены

Видео:Мерседес разьем CAN шины, как выглядит и где?Скачать

Топология

Все участники сети (в т.ч. SmartWeb, Kromschröder E8, Datalogger, Caleon и TM-E8) должны быть соединены друг с другом последовательно, в линейной топологии.

“Звездой”, “кругом”, “паутинкой” соединять нельзя.

Видео:Подробно про CAN шинуСкачать

Ответвления

Ответвления от основной “линии” длиной до 3 м — допустимы. Общая длина проводов не должна превышать 500 м.

Видео:CAN шина👏 Как это работаетСкачать

Терминирующий резистор

На обоих концах линии должен быть терминирующий резистор 120 Ом, между проводами H и L.

На контроллерах SmartWeb резистор можно вставить в свободный парный порт шины CAN.

На контроллерах Kromschröder E8 резистор можно включить или выключить, используя настройку ТЕХНИК — СХЕМА — ИЗОЛ ШИНЫ.

Видео:Установка бесконтактного считывателя CAN-шины Eurosens InCANСкачать

Защита CAN-шины

Несмотря на то, что европейские производители не устанавливают защиту CAN-шины от всплесков напряжения на свои контроллеры, на практике в России это точно лучше делать. Для этого, воспользуйтесь модулем защиты CAN-Z.

Этот модуль также можно использовать и в качестве терминирующего резистора.

Видео:поиск нерабочей can шины, часть дваСкачать

Кабели

Видео:Экспресс диагностика CAN шины на автомобиле. №21Скачать

Соединение «звездой»

Если “звезды” не избежать, то можно использовать следующую схему.

Так как обычно используется кабель с 4-мя витыми парами, можно использовать одну из них для прохода сигнала “туда”, а вторую для прохода сигнала “обратно”.

Таким образом, можно сохранить линейную топологию даже при физически проложенном кабеле “звездой”.

Видео:Шина CAN. Часть 1. Разбираемся как работает CAN bus, разберем кадр данных до "костей".Скачать

Ножевой микроразъем SmartWeb

На контроллерах SmartWeb обычно нет клемм для подключения CAN-проводов, вместо них там парный ножевой микроразъем.

Поэтому, в комплекте с каждым контроллером SmartWeb идет небольшой кусок провода, обжатого таким микроразъемом с одной стороны и свободными концами с другой стороны.

Для соединения контроллеров используйте следующую схему:

Кроме того, желательно найти на контроллере слаботочный минус (GND) и объединить этот минус с другими контроллерами сети CAN, отдельным проводом.

Видео:лекция 403 CAN шина- введениеСкачать

Клеммы Kromschröder

Полюсы “+” и “-” на клемме шины данных Кромшредера нужны только для питания Lago FB и BM8, но лучше всегда их прокладывать вместе с CAN-шиной, для объединения минусов и усиления питания на клемме «+».

“+” и “-” можно прокладывать по соседней витой паре с шиной данных.

Видео:Вебинар: Как найти любые данные из CAN-шины любого автомобиля?Скачать

Диагностика

При проблемах проверьте следующее:

Видео:Оживление по шине LIN блока кнопок стеклоподъемников от Mercedes Benz W220Скачать

Мост CAN-Ethernet-CAN

Вы можете объединить несколько групп контроллеров SmartWeb, находящихся в разных CAN-сетях, одной локальной сетью Ethernet. Для этого в каждой группе должно находиться по одному контроллеру DataLogger (или SmartWeb X).

Соответственно, такие контроллеры DataLogger должны находиться в одной сети Ethernet. В настройках DataLogger должна быть включена опция «Режим CAN-UDP моста».

Такая функция может пригодиться в том случае, когда нет возможности проложить кабель для шины данных CANbus, чтобы соединить контроллеры SmartWeb.

Пример

Например, требуется соединить два контроллера (две группы) SmartWeb при помощи радиоканальной связи. В этом случае потребуется два Wi-Fi-маршрутизатора.

Установите их в местах соединения контроллеров SmartWeb. Убедитесь, что эти маршрутизаторы могут быть соединены по Wi-Fi.

Разные маршрутизаторы имеют разную мощность радиосигнала, и, соответственно, разную дальность действия. В некоторых случаях для усиления сигнала может потребоваться дополнительное оборудование. Подключите к маршрутизаторам по одному контроллеру DataLogger. В свою очередь, к ним подключите контроллеры SmartWeb.

Аналогично можно объединить контроллеры SmartWeb уже имеющейся на объекте проводной локальной сетью Ethernet.

Видео:Проверка шины CAN. Для АвтоМастера.Скачать

Еще раз о диагностике CAN-шины

В предыдущей статье мы поговорили о проблемах в шине передачи данных CAN, возникших в результате износа аккумуляторной батареи и просадки питающего напряжения при запуске ниже порога работоспособности шины. Сегодня продолжим разговор о CAN-шине, но немного в другом ключе: прежде всего вспомним принцип ее работы, а затем рассмотрим один из случаев топологии шины и разберем осциллограмму дефекта.

Эта шина используется чаще всего как средство обмена данными в системах, для которых критично быстродействие и время принятия решения. Таковыми являются, например, система управления движением, объединяющая между собой блоки управления двигателем, автоматической трансмиссией, антиблокировочной системой тормозов, усилителем руля и т.п.

Конструктивно шина представляет собой неэкранированную витую пару. Провода шины называются CAN High и CAN Low.

Шина может находиться в двух состояниях:

1. Рецессивное состояние, или логическая единица. Оба провода в этой ситуации имеют практически одинаковый потенциал: и на проводе CAN High, и на проводе CAN Low присутствует около 2 , 5 В. В рецессивном состоянии шина может находиться сколь угодно долго, хотя в реальности этого не происходит, ведь рецессивное состояние – это всего лишь пауза между сеансами передачи информации.
2. Доминантное состояние, или логический ноль. В него шина переходит тогда, когда один из входящих в сеть блоков управления начинает передачу данных. Потенциалы на проводах шины меняются следующим образом: на проводе CAN High потенциал повышается на один вольт, на проводе CAN Low наоборот, становится на один вольт ниже.

Читайте также: Нормативный срок эксплуатации тракторных шин

Рассмотрим форму сигнала шины, чтобы обосновать ее помехоустойчивость:

На рисунке показаны доминантный и рецессивный уровни шины, а также воздействие на шину электромагнитной помехи. Особенностью обработки сигналов шины является то, что в расчет берется не сам уровень сигнала, а разница уровней между проводами CAN High и CAN Low. При рецессивном уровне эта разница близка к нулю, при доминантном уровне она максимальна.

В витой паре провода располагаются очень близко друг к другу. Если возникает внешняя электромагнитная помеха X, то она является синфазной и наводит одинаковый всплеск напряжения в обоих проводах шины. В итоге на обоих проводах появляется наведенный помехой импульс, но разница потенциалов между проводами при этом не меняется. Это позволяет эффективно подавлять внешние помехи, что является большим преимуществом CAN-шины.

На самом деле витая пара – давно известный способ борьбы с помехами. В медицине, например, в кардиостимуляторах, где требуется высочайшая помехоустойчивость, она применяется очень широко.

Сигнал шины поступает в блок управления на дифференциальный усилитель и обрабатывается. Иллюстрация поясняет процесс обработки:

Большинство автопроизводителей придерживаются скорости передачи 500 кБд, соответственно, продолжительность одного бита при этом составит 2 мкс.

Поговорим о топологии CAN-шины. Физически у шины нет начала и нет конца, шина – это просто единая сеть. Чаще всего встречаются два типа топологии: линейная топология и топология «пассивная звезда», а также их сочетания.

На современных автомобилях шина CAN очень разветвленная. Чтобы не перегружать линию большим количеством передаваемых данных, шина может состоять из нескольких ветвей, объединенных межсетевым шлюзом, иначе называемым Gateway. В итоге сеть представляет собой несколько ответвлений, в том числе и на диагностический разъем, использующих разную скорость и протоколы обмена.

Поэтому топология шины – вопрос для диагноста очень актуальный и, к сожалению, довольно сложный. Из тех электрических схем, которыми располагает диагност, не всегда можно понять топологию. Но в документации некоторых автопроизводителей приводится полная и подробная информация, в этом случае задача сильно упрощается.

Не зная тонкостей организации шины, найти в ней неисправность бывает достаточно сложно. Например, при наличии окисления контактов в разъеме пропадает связь с целым рядом блоков управления. Наличие под рукой топологии шины позволяет легко находить подобные проблемы, а отсутствие приводит к большой потере времени.

Ну что ж, мы немного освежили в памяти теорию шины, теперь самое время перейти к практике.

Перед нами автомобиль Infinitit Q 50 , оснащенный весьма редким турбированным мотором VR 30 DDT объемом 3 . 0 л и мощностью 400 лошадиных сил. Но проблема заключается не в этом замечательном агрегате, а как раз в CAN-шине: подключив диагностический сканер, не удается установить связь с доброй половиной блоков управления.

Нам повезло – Nissan относится к тому узкому кругу производителей, которые дают диагностам качественную и полноценную информацию. В том числе есть в документации и подробная топология бортовой шины обмена данными. Открываем, смотрим:

Следует сказать, что приведенная блок-схема достаточно общая. В документации имеется гораздо более подробная электрическая схема со всеми проводами и номерами контактов в блоках, но сейчас она нам пока что ни к чему, нам важно понять общую топологию.

Итак, первое, что нужно увидеть, это то, что вся сеть разделена на три большие ветви, обведенные пунктиром:

• CAN communication circuit 1 (Коммуникационная цепь CAN 1 );
• CAN communication circuit 2 (Коммуникационная цепь CAN 2 );
• Chassis communication circuit (Коммуникационная цепь шасси).

Первые две цепи связаны между собой посредством CAN gateway (найдите его на иллюстрации). Цепь шасси связана с цепью CAN 2 через блок управления шасси, который также играет роль своеобразного Gateway.

А теперь вновь обратимся к сканеру и посмотрим, какие из блоков управления не выходят на связь. Дилерский сканер предоставляет нам очень удобную функцию: на экран выводятся блоки каждой из цепей по отдельности, а цветом отображается возможность (зеленый) либо невозможность (красный) установить с ними связь. Вот блоки цепи CAN 1 :

А это – блоки цепи CAN 2 . Как видно, связи с ними попросту нет:

Также нет связи с блоками цепи шасси, но это и понятно: эта цепь, согласно блок-схеме, подключена к цепи CAN 2 .

Ну что ж, задача почти решена, осталось лишь локализовать неисправность. А для этого воспользуемся мотортестером и снимем осциллограмму на проводах шины сначала в CAN 1 , а затем в CAN 2 и сравним их.

Читайте также: 00381 шина данных комбинации приборов

Сделать это очень несложно, ведь обе шины выведены прямо на диагностический разъем. Согласно более подробной схеме, о которой упоминалось выше, на контакты диагностической колодки 6 и 14 выведены провода CAN 1 , а на контакты 12 и 13 – провода CAN 2 .

Снимаем осциллограмму в цепи CAN 1 . Она имеет прямо-таки академический вид:

Давайте обмерим ее с помощью линеек.

• На проводе CAN High в рецессивном состоянии потенциал составил 2 , 26 В, на проводе CAN Low – 2 , 25 В.
• На проводе CAN High в доминантном состоянии потенциал составил 3 , 58 В, на проводе CAN Low – 1 , 41 В.
• Ширина импульса, соответствующего одной единице передаваемой информации, составляет 2 мкс (обведено красным прямоугольником).

Просто идеальное соответствие теории и практики. Конечно, полосы пропускания нашего прибора явно недостаточно для корректного отображения сигнала, слишком уж широк его спектр. Однако, если закрыть на это глаза, то вполне можно оценить качество сигнала и сделать необходимые выводы.

А теперь делаем ту же операцию на контактах диагностической колодки 12 и 13 , чтобы получить осциллограмму сигнала CAN 2 . Вот она:

Для наглядности масштаб осциллограмм на обеих иллюстрациях один и тот же.

То, что вы видите на этой осциллограмме, называется «мусор». Часто диагносты так и говорят: блок мусорит в шину. Вот только как найти блок, который это делает? Методика здесь очень проста и сводится она к поочередному отключению блоков и повторному наблюдению за сигналом шины.

Где именно находится тот или иной блок на автомобиле, в документации, как правило, показано. Например, на этом «финике» блоки расположены так:

Но в нашем случае все проще. Кстати, маленький лайфхак, возьмите на заметку. В автомобилях Nissan и Infiniti чаще всего причиной наличия мусора в CAN-шине является блок ABS. Сняв разъем с блока, сразу получаем нормальный обмен и связь сканера со всеми блоками ветви CAN 2 :

Обратите внимание на то, что связь в цепи CAN 2 есть со всеми блоками, кроме блока ABS, ведь он отключен.

Завершая разговор, хотелось бы обратить ваше внимание еще на один важный нюанс. Частота следования импульсов по CAN-шине составляет 500 кГц. Поэтому при получении осциллограммы необходимо задействовать максимально возможную частоту дискретизации мотортестера, на какую только он способен.

Если частоту дискретизации вы зададите низкую, то импульсы на осциллограмме будут сильно искажены. В качестве примера посмотрите, как выглядит осциллограмма сигнала CAN-шины при специально сниженной частоте дискретизации прибора:

Красным прямоугольником обведено время, в которое укладывается одно деление сетки. Оно составляет 0 , 2 мс. А на осциллограмме, которую мы рассматривали ранее, это время было равно 5 мкс, поэтому отображение импульсов было более правильным. Имейте это ввиду и не допускайте ошибок!

Видео:Сканер не подключается: поиск неисправности CAN шины (видео 57)Скачать

Технические особенности: топология шины CAN

Шина передачи данных создана для решения дилеммы по устранению излишнего количества проводов при большом количестве различных датчиков.

В мире ремонта существует термин, который описывает архитектуру, схему и порядок работы интерфейса передачи данных – это топология шины.

В современных автомобилях встречается сразу несколько шин и сетей, все блоки управления должны соответствовать требованиям топологии сети, разработанной инженерами. Двухпроводные шины выполнены по параллельной схеме подключения.

Блок управления, подключенный к последовательной шине передачи данных, называется «узлом». Сканер, подключенный к системе автомобиля, также приобретает статус узлового блока. И даже ряд датчиков и переключателей становятся узловыми.

Класс 2 Архитектура «Кольцо»

Каждый модуль подключен к двухпроводной линии передачи данных

Первые шины передачи данных были подключены к 6 и 14-контактному диагностическому разъему (DLC). Шина CAN соединяет последовательно несколько блоков управления, в том числе модуль управления двигателем (PCM), блок управления функциями салона (BCM) и блок управления топливным насосом. На выходе шины CAN предусмотрен «узел» для подключения блока управления полным приводом 4WD и оконечный резистор сопротивлением 120Ом.

Работа с электрическими схемами

Чтобы двигаться в ногу со временем, механику необходимо уметь разбираться в электросхемах, содержащих шины CAN. Пунктирная линия, опоясывающая компонент, узел или модуль указывает на их подключение к шине CAN.

Класс 2 Архитектура «Звезда»

Рис. 1: здесь представлена шина класса 2 J1850 VPW типичного автомобиля. Все блоки подключены к одной точке по схеме «звезда». Здесь не используется точка сращивания, вместо нее применяется коротко замыкающая перемычка. На этой схеме все линии шины подсоединены к перемычкам, которые имеют место сращивания, или, иными словами, контактным перемычкам шины. Но в подобных системах с двумя перемычками подключено множество блоков и может так случиться, что один из них находится в пассажирской части салона, а другой – в водительской зоне. Зачастую, удаление перемычки позволяет «узлам» работать независимо друг от друга. Следующие испытания позволяют определить место возникновения неисправности: «узловая точка» или проводка.

Читайте также: Шины для велосипеда в туле

На некоторых схемах изображены блоки с двумя стрелками, направленными в противоположные стороны (это дополнительная информация о шине).

Все двухпроводные шины CAN оснащены терминаторами (оконечными резисторами) для поддержания постоянного напряжения в сети.

Наиболее известны на практике три топологии шины (схемы соединения узлов сети): звезда, кольцо и смешанный тип соединения. В архитектуре шины «Кольцо» все узловые точки или модули подключены параллельно.

Каждый узел имеет два провода для подключения к шине. Это мультиплексная система, в которой информация передается узловым точкам по одним и тем же проводам. Здесь все узловые точки могут включить предупреждающий индикатор «Проверить двигатель» на щитке приборов в результате обработки информации, переданной через сеть CAN.

Каждый блок способен обмениваться данными с другими блоками. Например, блок кондиционирования и отопления салона (HVAC) через блок управления функциями салона (BCM) направляет запроса в блок управления двигателем (PCM) на включение муфты компрессора кондиционера с помощью силового реле.

Если между блоками BCM и PCM возник обрыв цепи, блок PCM все равно держит связь с блоком BCM, но опосредованно, через другие модули. То есть обмен данными в этом случае не прерывается.

И только при наличии двух обрывов между блоками BCM и PCM, например, в том числе между блоком IPC и блоком радиосистемы (Radio), модуль PCM переходит в автономный режим работы и не обменивается информацией с модулями BCM или антиблокировочной тормозной системы (ABS).

Короткое замыкание в кольцевой шине

Класс 2 Архитектура смешанного типа соединения (звезда/кольцо)

Рис. 2: здесь окружностью красного цвета обведены точки сращивания или соединения звездой модулей ABS, противоугонной системы (Theft Control) и панели приборов. Кроме того, модуль ABS (обведен окружностью синего цвета) имеет двухпроводное подключение к шине и соединен с панелью приборов и диагностическим разъемом DLC по кольцевой схеме.

Основная проблема при диагностике кольцевой шины заключается в устранении коротких замыканий. Диагностика обрывов в данной архитектуре не представляет особых сложностей, поскольку подобные «узловые точки» просто изолированы от системы, которая продолжает работать. Но при возникновении короткого замыкания выходит из строя вся система в целом.

Если в шине возникло замыкание, довольно сложно вычислить «проблемный» модуль или участок проводки. Если замыкание возникло в одном из модулей, необходимо отключать их от сети и одновременно наблюдать за ее восстановлением (после отключения неисправного модуля сеть снова начнет работать). Но это не самый лучший способ ремонта, поскольку уходит много времени на поиск неисправности.

Короткие замыкания – это уязвимое место данной архитектуры шины, в которой применяется большее количество проводов.

В этой архитектуре применяется гребешковый, стыковой соединитель или короткозамыкающая перемычка. Они вставляются во втулочную часть разъема.

Все модули имеют только один провод, которым они подключаются к последовательной шине передачи данных в одном общем соединителе (точке) по параллельной схеме подключения.

См. рис. 1, приведенный выше.

Своим названием данная архитектура обязана компьютерной индустрии. Например, сеть Ethernet представляет собой звезду, соединяющую ПК, принтеры, серверы с хабом Ethernet.

Точки соединения звезды зачастую расположены рядом с диагностическим разъемом DLC, но бывают исключения. Некоторые автопроизводители выполняют точку соединения в виде спайки, другие – делают ее разъемной. В ряде автомобилей соединение можно разомкнуть и подключить к нему тестер для проверки наличия замыканий на «плюс» или «массу».

Понимая топологию шины (кольцо, звезда, смешанный вариант), можно диагностировать короткие замыкания, ошибки связи и замыкания на массу быстрее, чем с использованием блок-схем.

Знание симптомов коротких замыканий (на плюс и массу) и обрывов в системах разных архитектур позволяет выбрать наиболее эффективный план действий по поиску и устранению неисправности.

Смешанный тип архитектуры (звезда/кольцо)

Автопроизводители могут применять разные топологии шин в одной системе. В результате этого образуется смешанный тип соединения. Обе системы оснащены множеством узловых точек, которые соединены в кольцо и звезду.

См. рис 2, приведенный выше.

Если Вам известен тип архитектуры и тип неисправности (замыкание на массу или плюс), далее необходимо разъединить точки сращивания и проверить состояние узловых точек.

Если короткое замыкание пропало, необходимо поочередно отключать блоки управления до тех пор, пока замыкание не возникнет вновь.

Если после разъединения точек сращивания замыкание не исчезает, оно, по всей видимости, находится в узлах, подключенных к кольцевой шине. В этом случае, блоки ABS и панели приборов могут быть причиной замыкания на «массу» или «плюс» и подключены к месту сращивания (перемычке).

Для устранения неисправности необходимо поочередно отсоединить и проверить модули.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  🎦 Видео

  Компьютерная диагностика авто. K-линия и CAN шинаСкачать

  

  Анализ CAN-шины Гранта. CAN-hacker.Скачать

  

  STM32 CAN шина. Часть 1. Настройка и странности HALСкачать

  

  Вот вам и китайская резинаСкачать

  

  Урок №18. Цифровые интерфейсы современного автомобиля: шины данных CAN и LINСкачать

  

  Скрутки Кан шин туарэг.аварийный режим акпп.сгнила скрутка под полом как оживить коробку туарэгСкачать

  

  Магия CAN-шиныСкачать

  

  Структура шин данных BMWСкачать