电脑刺绣机CAN 总线接线规范指南

       目前在电脑刺绣机的使用中，CAN 总线已经成为整机各个节点之间进行数据、命令交互的“生命线”。随着目前电脑刺绣机的节点数的增多、各种特殊功能的增加，机器的CAN 总线呈现出节点多、电磁环境恶劣的情况，在实际使用时有可能造成通讯不佳的情况。
       为了提高CAN 总线在实际使用中的可靠性，经过大量的抗电磁兼容的测试，总结出了CAN 总线使用中的注意事项，供大家参考。

       一、CAN 总线物理介质要求
       线径要求：CAN 通讯线的线径在0.25mm 到0.34mm 范围，推荐使用0.3 mm或者美标22AWG 线缆（ 相当于线径0.32mm ）；推荐线缆型号：
UL1007-22AWG6C，建议从大豪直接购买优质线缆，满足绣花机板件CAN 通讯需求。
       双绞要求：CAN 通讯的双绞线绕数不低于33-50 绕/米，简单判断办法：剪10 厘米长的线，绕数需超过3.3 绕，尽量使用绕数多的线缆。根据外围板件是否需要使用主轴4 倍频脉冲，选择使用6 芯双绞线或者4 芯双绞线。

       二、插座定义及做线要求
       目前，大豪的各种控制板件中，CAN 总线的插座主要有两种：
       1、一体机主控、YWA2 小盒、MD07 闭环剪线（勾线）等带外壳的一般使用型号为5569-06A2-B(蓝)的6P 侧插插座，如下图：

       插座的定义为：

       12V、PGND 为通讯用的电源连接口，需保证所有的板件的电压不能低于11V；CAN_H、CAN_L 为CAN 通讯的信号；2AB+、2AB-为主轴4 倍频脉冲信号，用于高速机头、剪线、电机切片等功能的板件。使用时，1/4 双绞，2/5 双绞，3/6 双绞。
       对应的插头和线缆如下图：

       做线时，注意看插头上的管脚号，需要管脚1-1 对应。

       2 、非一体机的主板、断检板、机头控制板等主要使用型号为5045-07A-B(蓝)的7P 接口，如下图：

       插座定义为：

       其通信双绞线缆为1/2 双绞，3/4 双绞，5/6 双绞。
       部分断检板使用的是4P 的插座，4P 对应7P 的1-4 脚，此类外围板接线原则是：一路总线，先接带有7P 接口的板件，再接带有4P 接口的板件。
       下面的线缆为绕数比较少，且线径细的线缆，在使用时容易出通讯问题，应避免使用。
       关于做线的工艺，建议使用0.3 mm 或者美标22AWG 线缆（相当于线径0.32mm）的线缆，压线时，需要注意插针的两个部分分别压保护外皮和铜丝，才能保证线缆在使用时的牢固性，如下图：

       下面的几种接法均为错误压法，只压了铜丝部分，牢固度不够，在使用时很容易扯松连接处，造成机器时而不好，时而好，很难查找问题。

       如果使用双压的方式接线，正常的端子无法合适的压好线皮，需要用烙铁进行焊接，才能保证连接的质量。
       注意，由于接线端子的空间限制，在使用双压时，0.3 mm 或者美标22AWG线缆的线径比较粗，在插头处不好处理，可适当降低线径，但不能低于0.25mm。

       三、CAN 总线布线方式
       在实际的机器使用中，CAN 总线会连接到机器上的大部分板件，其布线应该遵循以下原则：

       1、线缆的连接方式
       推荐在工程实施时采用“串联”的连接方式，如下图（以4 个板为例）：

       线缆使用双绞线，例如UL1007-22AWG6C，如下图:

       具体实施时，可采用双压的方式或者采用线段式双绞线逐个板件连接的方式（见上图），不推荐用T 型分支连接，如果结构所限必须使用T 型时，分支的长度需小于30 厘米；4 倍频脉冲2AB+、2AB-的走线方式同CAN 总线相同。

       2、终端电阻连接
       CAN 总线接线方法需要严格遵守每个CAN 总线网络最多两个终端原则，禁止出现两个以上的终端，以免通信出现故障。终端电阻必须在CAN 网络的两个端点连接，终端电阻值为120 欧姆，型号.
       为RJ24-1/4W-120Ω，在大豪电控配件中已经为客户配发，请在发货清单中查找。在未上电时，CANH 和CANL 的两个信号端用万用表测量应该为60 欧姆。在终端电阻的安排上，大豪目前在售的主板终端电阻配置见下表：

       对自带终端电阻的主板，需要作为CAN 总线的一端，在CAN 总线的末端增加终端电阻即可，对E9606 主板，需要在CAN 总线的首、末端均增加终端电阻。4 倍频脉冲的终端电阻的连接原则同CAN 总线相同。

       3、CAN 中继板的使用
       CAN 总线作为通用的汽车、工业用总线，在连接节点上有其限制，理论上，每个CAN 网络内部CAN 节点的数量不能超过110 个，在实际应用中，为避免通讯异常，在无明显干扰的情况下每个CAN 网络一般不超过100 个。为了多头机的使用方便，大豪公司设计了IF210、IF211 等CAN 中继板（将CAN 总线分成2 个独立的CAN 网络），当机器CAN 节点总数超过100 个时，需要增加CAN 中继板。IF210 的接线原则是节点每增加100 个，系统需增加1 块IF210 板，该板件应加装在节点总数的中间位置。例如：如果CAN 总节点数为160，则IF210 板应加装在第80 个节点位置，如下图；

       如果CAN 总节点数为210 个，则需要使用2 块IF210 板，应该加装在第70、第140 节点位置，如下图接法，其他以此类推。

       CAN 中继板IF210 内部已经自带终端电阻，因此在使用时只需简单串到总线中即可，无需单独再增加终端电阻，保留原来的终端电阻配置即可。在实际的机器使用中，CAN 总线的通讯状况会受到机器的外部因素的影响。随着机器的功能的增加，金片、绳绣、散珠等特种绣的增加，CAN 总线上的干扰会增加。在此种情况下，每个CAN 网络的节点数应当适当减少，以改善CAN 总线的通讯状况。

       四、CAN 通讯线电源要求
       CAN 通讯线中的12V 电源为部分板件提供工作电源或者通讯电源，如PC269、HC2610、YWA2 等，在头数比较多的机器中，由于线缆比较长，容易引起线缆上的线压降，造成部分板件的电源电压低，引起板件工作不稳定。使用时，用万用表测量CAN 通讯线的12V 和PGND 脚之间的电压，应保证所有板件的CAN 接口处的电压不低于11V。当测试到节点中有电压低时，可通过以下方式进行处理：
1、检查CAN 通讯线的线径是否过细，如过细，请增加使用线缆的线径；
2、增加单独的12V 开关电源为CAN 总线进行供电，为克服线压降带来的电压损失，可将开关电源的输出处调到13V 为CAN 总线供电，比较稳定的情况是保证每个CAN 接口处的电压都达到12V。
3、增加12V 开关电源的时候，应采取从中间向两边供电的方式，更容易降低压降，如下图：

       推荐的增加开关电源方式，电流由中间向两边流，效果要比以下的方式好：

       五、关于CAN 总线的现场处理参考
       随着目前刺绣机机头数的增多及功能的增加，CAN 节点上的电磁环境比较复杂，有时会出现通讯状况不佳的情况。在满足上述的CAN 总线布线要求的情况下，还需要对以下情况进行查验，或者增加措施进行改善：
1、12V 的电压值：对于头数较多的机器，布线时需检查各个节点的12V 电压，每个节点的电压都不得低于11V;
2、12V 接地的检查：由于12V 电源在机器中使用的比较多，容易在安装的时候与机架连接，在遇到CAN 相关问题时，需检查12V 地与机架之间的绝缘是否良好。
3、CAN 总线的布线：布线时，CAN 总线需要远离电机、电源等大电流功率设备；
4、主控出口增加IF210+磁环：在遇到CAN 总线不稳定时，可以在主控的CAN 节点出来的位置增加IF211 板或IF210 板，并在CAN 总线上增加磁环（绕1 圈）；
5、增加磁环：当机器比较复杂，CAN 通讯不是十分稳定时，可以在带大电流电机的CAN 通讯线节点处增加磁环进行处理（绕1 圈）。