電腦刺繡機CAN 總線接線規范指南
- 目前在電腦刺繡機的使用中,CAN 總線已經成為整機各個節點之間進行數據、命令交互的“生命線”。隨著目前電腦刺繡機的節點數的增多、各種特殊功能的增加,機器的CAN 總線呈現出節點多、電磁環境惡劣的情況,在實際使用時有可能造成通訊不佳的情況。
為了提高CAN 總線在實際使用中的可靠性,經過大量的抗電磁兼容的測試,總結出了CAN 總線使用中的注意事項,供大家參考。
一、CAN 總線物理介質要求
線徑要求:CAN 通訊線的線徑在0.25mm 到0.34mm 范圍,推薦使用0.3 mm或者美標22AWG 線纜( 相當于線徑0.32mm );推薦線纜型號:
UL1007-22AWG6C,建議從大豪直接購買優質線纜,滿足繡花機板件CAN 通訊需求。
雙絞要求:CAN 通訊的雙絞線繞數不低于33-50 繞/米,簡單判斷辦法:剪10 厘米長的線,繞數需超過3.3 繞,盡量使用繞數多的線纜。根據外圍板件是否需要使用主軸4 倍頻脈沖,選擇使用6 芯雙絞線或者4 芯雙絞線。
二、插座定義及做線要求
目前,大豪的各種控制板件中,CAN 總線的插座主要有兩種:
1、一體機主控、YWA2 小盒、MD07 閉環剪線(勾線)等帶外殼的一般使用型號為5569-06A2-B(藍)的6P 側插插座,如下圖:
對應的插頭和線纜如下圖:
2 、非一體機的主板、斷檢板、機頭控制板等主要使用型號為5045-07A-B(藍)的7P 接口,如下圖:
部分斷檢板使用的是4P 的插座,4P 對應7P 的1-4 腳,此類外圍板接線原則是:一路總線,先接帶有7P 接口的板件,再接帶有4P 接口的板件。
下面的線纜為繞數比較少,且線徑細的線纜,在使用時容易出通訊問題,應避免使用。
關于做線的工藝,建議使用0.3 mm 或者美標22AWG 線纜(相當于線徑0.32mm)的線纜,壓線時,需要注意插針的兩個部分分別壓保護外皮和銅絲,才能保證線纜在使用時的牢固性,如下圖:
注意,由于接線端子的空間限制,在使用雙壓時,0.3 mm 或者美標22AWG線纜的線徑比較粗,在插頭處不好處理,可適當降低線徑,但不能低于0.25mm。
三、CAN 總線布線方式
在實際的機器使用中,CAN 總線會連接到機器上的大部分板件,其布線應該遵循以下原則:
1、線纜的連接方式
推薦在工程實施時采用“串聯”的連接方式,如下圖(以4 個板為例):
2、終端電阻連接
CAN 總線接線方法需要嚴格遵守每個CAN 總線網絡最多兩個終端原則,禁止出現兩個以上的終端,以免通信出現故障。終端電阻必須在CAN 網絡的兩個端點連接,終端電阻值為120 歐姆,型號.
為RJ24-1/4W-120Ω,在大豪電控配件中已經為客戶配發,請在發貨清單中查找。在未上電時,CANH 和CANL 的兩個信號端用萬用表測量應該為60 歐姆。在終端電阻的安排上,大豪目前在售的主板終端電阻配置見下表:
3、CAN 中繼板的使用
CAN 總線作為通用的汽車、工業用總線,在連接節點上有其限制,理論上,每個CAN 網絡內部CAN 節點的數量不能超過110 個,在實際應用中,為避免通訊異常,在無明顯干擾的情況下每個CAN 網絡一般不超過100 個。為了多頭機的使用方便,大豪公司設計了IF210、IF211 等CAN 中繼板(將CAN 總線分成2 個獨立的CAN 網絡),當機器CAN 節點總數超過100 個時,需要增加CAN 中繼板。IF210 的接線原則是節點每增加100 個,系統需增加1 塊IF210 板,該板件應加裝在節點總數的中間位置。例如:如果CAN 總節點數為160,則IF210 板應加裝在第80 個節點位置,如下圖;
四、CAN 通訊線電源要求
CAN 通訊線中的12V 電源為部分板件提供工作電源或者通訊電源,如PC269、HC2610、YWA2 等,在頭數比較多的機器中,由于線纜比較長,容易引起線纜上的線壓降,造成部分板件的電源電壓低,引起板件工作不穩定。使用時,用萬用表測量CAN 通訊線的12V 和PGND 腳之間的電壓,應保證所有板件的CAN 接口處的電壓不低于11V。當測試到節點中有電壓低時,可通過以下方式進行處理:
1、檢查CAN 通訊線的線徑是否過細,如過細,請增加使用線纜的線徑;
2、增加單獨的12V 開關電源為CAN 總線進行供電,為克服線壓降帶來的電壓損失,可將開關電源的輸出處調到13V 為CAN 總線供電,比較穩定的情況是保證每個CAN 接口處的電壓都達到12V。
3、增加12V 開關電源的時候,應采取從中間向兩邊供電的方式,更容易降低壓降,如下圖:
隨著目前刺繡機機頭數的增多及功能的增加,CAN 節點上的電磁環境比較復雜,有時會出現通訊狀況不佳的情況。在滿足上述的CAN 總線布線要求的情況下,還需要對以下情況進行查驗,或者增加措施進行改善:
1、12V 的電壓值:對于頭數較多的機器,布線時需檢查各個節點的12V 電壓,每個節點的電壓都不得低于11V;
2、12V 接地的檢查:由于12V 電源在機器中使用的比較多,容易在安裝的時候與機架連接,在遇到CAN 相關問題時,需檢查12V 地與機架之間的絕緣是否良好。
3、CAN 總線的布線:布線時,CAN 總線需要遠離電機、電源等大電流功率設備;
4、主控出口增加IF210+磁環:在遇到CAN 總線不穩定時,可以在主控的CAN 節點出來的位置增加IF211 板或IF210 板,并在CAN 總線上增加磁環(繞1 圈);
5、增加磁環:當機器比較復雜,CAN 通訊不是十分穩定時,可以在帶大電流電機的CAN 通訊線節點處增加磁環進行處理(繞1 圈)。