上海通用汽车如何一分钟找到CAN总线的问题节点

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上一篇《一分钟找到CAN总线的问题节点》引起了诸多CAN应用者的共鸣，上海通用汽车用这个功能，进行焊接机器人的日常维护，监测机器人CAN通信的信号质量，及时更换有隐患的节点。如图1所示。因为焊接机器人工作在比较严酷的电磁环境中，其CAN通信好坏直接影响汽车生产的效率和品质。所以快速找到问题节点并且予以更换是非常重要的。
         
        CANScope分析仪广州致远电子股份有限公司研发的一款综合性的CAN总线开发与测试的专业工具，集海量存储示波器、网络分析仪、误码率分析仪、协议分析仪及可靠性测试工具于一身，并把各种仪器有机的整合和关联；重新定义CAN总线的开发测试方法，可对CAN网络通信正确性、可靠性、合理性进行多角度全方位的评估；帮助用户快速定位故障节点，解决CAN总线应用的各种问题，是CAN总线开发测试的终极工具。
           

       

        图1 上海通用焊接机器人

         
        CANScope的“信号质量”分析插件可以通过分析每个CAN节点发出的波形，自动对其的最小电压幅值、最大电压幅值、信号幅值、波形上升沿时间、波形下降沿时间、信号时间进行综合“评分”，然后通过柱状图来直观显示出每个CAN帧ID的信号质量。用户无需深入了解CAN总线协议、眼图、斜率、幅值、振铃、地弹等等专业知识。只需使用CANScope采集一段时间后，点击鼠标即可自动完成分析工作。如图2所示。为六个测量评价的参数。
           

       

         

         

       

        图2 CANScope信号质量分析参数

         
        最新的信号质量功能，加入了幅值、扰动、斜率的权值设定。幅值为评价信号幅值；扰动是评价最大幅值、最小幅值与信号幅值的比例；斜率是评价上升时间、下降时间与信号时间的比例。用户可以把所关心的部分权值设大，便于发现问题，如图3所示，为浙江某车厂传统车上测试的信号分析，所有权值相等的情况。这样看，所有节点好像都没有问题。
           

       

        图3 CANScope信号质量解析——权值相等时

         
        如果我们将幅值的权值设置为100，其他两项都设置为10。如图4所示，可以发现有四个ID的节点信号质量分数偏低，说明这几个ID对应节点的信号幅值偏小。虽然不影响整体数据传输（没有错误帧），但在精益求精的原则下，建议查看一下节点接口电路设计，是否串联了电阻？和CAN收发器的供电大小，以及使用的线缆情况等导致幅值偏低的原因。
           

       

        图4 CANScope信号质量解析示意图——幅值权值大

         
        同理，设置扰动的权值为100，其他两个设置为10，如图5所示。所有节点的分数都不错，可见所有节点的信号扰动，即幅值的变化并不强烈。总线匹配良好，没有明显的干扰。
           

       

        图5 CANScope信号质量解析示意图——扰动权值大

         
        同理，设置斜率的权值为100，其他两个设置为10，如图6所示，每个ID的分数都挺好，说明此车型每个节点的斜率正常，没有明显的边沿时间太长的情况，总线波特率非常准。
           

       

        图6 CANScope信号质量解析示意图——斜率权值大

         
        此外，信号质量评估，还添加了按DeviceNet源地址分类和按J1939源地址分类功能，更方便用户非常直观地对应查看节点的信号质量。如图7所示。
           

       

        图7 CANScope信号质量解析示意图——斜率权值大