CAN 总线故障排查手册
CAN 总线故障-电气问题排查
背景概述
在整臂下线并交付测试时，其绝缘介电强度、绝缘电阻、系统接地需满足机械臂相关电气安全标准，而目前实际测试中发现 “电机绕组线对外壳短路”，“电源 48V 对外壳短路”，甚至出现 “ CAN 总线对外壳短路” 的情况。上述问题点均会引起 CAN 总线信号波形质量变差，最终导致 CAN 通信故障。另外，各节点 CANH、CANL 是否对电源、地短路，匹配的终端电阻阻值是否合适，也同样会引起 CAN 总线故障。因此，在应对 CAN 总线故障问题时，首先应该进行电气问题的排查。
测试设备
万用表
测试项及方法（不分先后顺序）
电源系统对机械臂外壳阻抗测试——万用表使用电阻档，整臂不上电，分别测试外壳对 48V 正（红色）、外壳对 48V 负（黑色）之间的电阻值，因关节参考地与外壳之间串联了一颗 1MΩ 的电阻（并不是所有关节都实际焊接），测得的电阻值应 ＞ 100kΩ 。如测得的电阻值 ＜ 100kΩ ，甚至仅为几 Ω ，则判定 48V 电源系统对机械臂外壳存在短路等情况。
各关节绕组对外壳阻抗测试——万用表使用电阻档，整臂不上电，分别测试外壳对各关节电机绕组 U 、 V 、 W 之间的电阻值，测得的电阻值应 ＞ 100kΩ 。如测得的电阻值 ＜ 100kΩ ，甚至仅为几 Ω ，则判定某关节电机绕组与外壳之间存在绝缘失效问题。
CAN 总线对机械臂外壳阻抗测试——万用表使用电阻档，整臂不上电，分别测试外壳对 CANH 、 CANL 之间的电阻值，测得的电阻值应 ＞ 100kΩ 。如测得的电阻值 ＜ 100kΩ ，甚至仅为几 Ω ，则判定 CAN 总线与外壳之间存在短路问题。
CAN 总线终端电阻阻值测量——万用表使用电阻档，整臂不上电，测试 CANH 、 CANL 之间的电阻值，测得的电阻值应为 60Ω （控制柜端 120Ω 、末端 120Ω ，并联后为 60Ω ）。如测得的电阻值与目标值偏差太大，则判定终端电阻异常。
CAN 总线电压值测试——万用表使用直流电压档，整臂上电，分别测试 CANH 、 CANL 对系统地之间的电压值，测得的电压值在 2.5V 左右，如果测得的电压值过高，或过低，则表明存在 CAN 总线对系统电源或地之间存在短路情况。
CAN 总线故障-使用 ZPS_CANFD 总线分析仪进行分析排查
背景概述
借助 ZPS-CANFD 总线分析仪，可对总线模拟信号波形及报文进行测试分析。通过信号幅值、噪声比对，确定信号质量。如出现上述一章节的电气问题，可以在波形窗口看到异常波形信号。通过帧过滤、筛选可快速定位总线问题点。
测试设备
ZPS-CANFD 总线分析仪或其他品牌分析仪
测试项及方法
检查 CAN 信号波形是否正常——根据波形确定 CANH、CANL 信号幅值是否正确、是否对称，CANdiff （差分）电平信号是否正常。 正常参考波形如下图所示：
CANH 、 CANL 呈对称性方波信号，电压幅值正常，Diff (差分信号)电平信号正常。
过滤、筛选帧错误，由软件人员进一步分析——将获得的总线数据进行分析，过滤、筛选出错误帧，分析并确认总线问题点。
CAN 总线故障-各节点配置参数一致性排查
背景概述
目前产品存在由传统 CAN 迭代到 CAN FD 的过程，相比于传统 CAN 总线， CANFD 提升了传输速率，相应的各节点（底座、关节、末端）需要重新匹配 CAN 发送时延、采样点等配置参数。如遇到一台末端未按照 CAN FD 进行参数配置，导致 4 、 5 、 6 关节报“ CAN 总线硬件故障”的情况。
测试设备
ZPS-CANFD 总线分析仪
测试项及方法
- 根据上位机确认整臂 CAN 总线的类型（普通 CAN 或 CAN FD ）。
- 确定底座、各关节、末端的CAN总线配置参数是否一致。
- 可通过使用 ZPS-CANFD 总线分析仪确认具体问题模块（过滤错误帧进行定位）。
参考
CAN总线电气异常时的信号波形（示例）：
使用周立功Zcan抓包CAN总线数据的方法
打开ZCANPRO软件，类型选择“USBCANFD-200U”
点击打开设备，按下图步骤操作。其中仲裁域波特率选择“自定义”，自定义波特率设置为“1.0Mbps(75%),5.0Mbps(75%),(60,03800001,00800001)”（可直接输入），终端电阻根据实际选择“禁能”或“使能”，默认选择“禁能”。
点击设置将时间格式设为“系统时间”，最大帧数设为100000（最大）。至此，参数全部设置完，可以抓包CAN数据。
数据抓取完成后，点击保存将数据保存到指定目录即可。
