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工业现场CAN信号的各种地你接对了吗?

2022-05-01 14:49分类:电工基础知识 阅读:

 

  工业生产当场CAN自然环境纷繁复杂,技术工程师应对数据信号的杂、乱、差则是无计可施,追本溯源针对数据信号的各种各样地你接正确了吗?
  CAN总线以其可靠性高、实用性、协调能力及其认真细致的数据处理方法体制等特性,在工业生产当场和汽车制造业获得广泛运用,但伴随着自然环境影响及其连接点数量的提升等对CAN总线的可靠性明确提出高些的规定,而应对开关电源地、数据信号地、屏蔽掉地、机壳地不一样的接地装置方法又该如何处理呢?
  如图所示一分别是开关电源地、数据信号地、屏蔽掉地及其地面四种不一样地的普遍标记。


  图1 四种接地符号


  开关电源地定义:
  开关电源地也为供电系统地,是为确保供电系统开关电源产生详细的电流量控制回路设定的供电系统地,即GND。
  开关电源地解决:
  与单开关电源供电系统的负级相接。


  图2 CAN光端机开关电源地(GND)布线


  数据信号地定义:
  数据信号地也称之为防护地,为使电子产品工作中时有一个统一的参照电位差,防止有危害磁场的影响,使机器设备平稳靠谱的工作中,机器设备中的数据信号电源电路统一参照地,即CAN-GND;
  数据信号地解决:
  很多具体运用中,设计师常立即将每一个连接点的参照地接于当地的地面,做为数据信号的回到地,看起来一切正常靠谱的作法,却存有巨大的安全隐患!
  数据信号地(CAN-GND)恰当的接线方法关键分成二种:
  单屏蔽掉层电缆线:假如电缆线是单屏蔽掉层,数据信号地理想化接线方法是应用专业的电源线将全部连接点数据信号地联接,具有参照地的功效。但假如缺乏数据信号接地线,也可以将全部连接点数据信号地都联接到屏蔽掉层,但那样屏蔽掉实际效果亦不尽如人意。


  图 3 含有屏蔽掉层五类双绞线


  图 4 含数据信号接地线五类双绞线接口方式


  图 5 数据信号地与屏蔽掉层接口方式


  双屏蔽掉层电缆线:当应用两层屏蔽双绞线时,必须将全部连接点数据信号地联接到内屏蔽掉层,若应用非屏蔽电缆开展传输数据时,请维持数据信号地引脚悬在空中解决。


  图 6 双屏蔽掉层数据信号地处理方法


  全部连接点数据信号地收到屏蔽掉层或是双屏蔽掉层的里层后,屏蔽掉层处理方法留意为点射接地装置,不能多一点接地装置,不然会在数据信号接地线上产生地电场。
  此外,点射接地装置时为了更好地增加供电系统地和数据信号地中间的防护电阻器,阻拦共地特性阻抗电源电路藕合造成的干扰信号,留意选用防护浮地设计方案,根据阻容方法将屏蔽掉层与机壳防护。


  图 7 未开展点射接地装置解决的报文格式遭受干扰信号


  屏蔽掉地定义:
  屏蔽掉地(CAN-Shield)也可了解为CAN屏蔽掉层,一部分场所也标成FG。电导体外界有电导体包囊的输电线叫屏蔽电缆,包囊的电导体叫屏蔽掉层,一般为手工编织铜丝网或铜泊(铝),屏蔽掉层必须接地装置解决,确保外界的电磁干扰可被该层导进地面。


  图8 单屏蔽掉层和双屏蔽掉层电缆线分析


  屏蔽掉地解决:
  当应用两层屏蔽双绞线时,CAN-Shield联接到外屏蔽掉层和DB9射频连接器的屏蔽掉壳。而且,应用DB9针式打印机射频连接器时外屏蔽掉层会被联接到pin 5以确保当应用沒有屏蔽掉联接的射频连接器时,靠谱的接地装置。
  多节点系统总线一样规定屏蔽掉地选用点射接地装置,避免产生控制回路,而且为浮地设计方案。
  如下图9所显示处理方法,CTM1051控制模块3脚为屏蔽掉地,5脚为数据信号地。


  图9 双屏蔽掉层线中数据信号地、屏蔽掉地处理方法


  机壳地定义:
  静电感应的正电荷聚集在物件的表层,一旦碰到能够释放出来的控制回路就可以产生电流量。有时造成的工作电压十分高,特别是在干躁的自然环境里。电子设备的机壳地便是用于迅速地将正电荷释放出来到地面。
  机壳地解决:
  机壳接地装置即是对身体安全性的维护,也是防影响的一种方式,由于一般状况下外壳是金属材料的,是很好的屏蔽掉体,绝大多数辐射源影响都能够阻拦在外壳以外。根据接地线引进的影响(也叫共阻抗干扰性),解决方式 一般选用接地线隔离技术,在机壳接地装置时连接特性阻抗,添加过滤等。


  图10 数据信号地、屏蔽掉地、机壳接地装置联接强烈推荐电源电路


  改进措施提议
  假如您在应用CAN总线开展调节时,遇到过有时候通讯错误,或是接受不上数据信息,其次一直一切正常应用的系统总线,突然冒出大范畴的不正确,或是连接点毁坏。
  假如您或是在应用单纯性的CAN光端机,那麼请换为防护CAN光端机吧!致诚的CTM隔离模块內部包括防护DC-DC、数据信号防护电源电路、CAN总线收取和发送电源电路、基本的系统总线安全防护等。
  防护光端机可将系统总线和控制回路开展电气隔离,将髙压阻拦在自动控制系统以外,能够合理地确保实际操作工作人员的人身安全及系统优化。值得一提的是,防护能够抑止由接地装置电位差、接地装置环城路造成的各种各样共模干扰,确保系统总线在比较严重影响和其他系统软件级噪音存有的状况下无间断、无差错运作。


  图11 CAN防护光端机强烈推荐设计方案电源电路

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