Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik CAN-Bus Leitungslänge/Stichleitungen


von Holger B. (rst-el)


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Hallo,

ich wende mich mit einem aktuellen CAN-Bus Problem an dieses Forum, da 
mich Eure Erfahrungen in dieser Hinsicht interessieren würden.

Es geht um folgenden Sachverhalt:
In unseren Anwendungen steuert eine Zentrale über CAN-Bus diverse 
Peripheriegeräte. Unser System ist spezifiziert und getestet bis zu 150 
m Leitungslänge bei max. 60 CAN-Knoten, verteilt im Gebäude.
Stichleitungen lassen wir nur in Ausnahmefällen zu und bis maximal 10 m.
Die Baudrate beträgt 100 kBaud.
Inzwischen laufen über 1000 Einheiten ohne Probleme im Feld.

In einer aktuellen Sonderanwendung wurden (fatalerweise) 2 
Stichleitungen mit je 150 m verlegt, an jeder hängen 30 CAN-Knoten. 
Dieses System macht jetzt Probleme.
1.) Einige CAN-Knoten (deren ID's zwischen den ID's der anderen Knoten 
liegt) werden von der Zentraleinheit nicht erkannt.
-> Hier vermuten wir Reflektionen bedingt durch die Stichleitungen.

2.) Man hat anschließend umverdrahtet, die Stichleitungen eliminiert und 
alles in einer Linienstruktur angeordnet, wodurch sich eine 
Leitungslänge von 350 m ergibt. In dieser Konstellation werden die 
letzten ca. 10 CAN-Knoten Richtung Leitungsende nicht mehr erkannt.
-> Hier wäre die Vermutung, dass die Pegel aufgrund der Leitungslänge 
nicht mehr ausreichen

Ich denke die o.g. Probleme sind soweit nachvollziehbar, was ich jedoch 
nicht verstehe ist, dass dieses komplette System anscheinend in unserem 
Prüffeld aufgebaut war, also mit den kompletten Leitungen und derselben 
Struktur und es dort keinerlei Probleme gab. Allerdings waren die Kabel 
im Prüffeld alle sauber zu Ringen zusammengebunden und gemeinsam auf 
einem "Haufen" gelegen, während dieses jetzt räumlich verteilt durch das 
Gebäude laufen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Störungseinkopplungen 
steigt. Aber ob dies die Ursache für eine solch gravierende 
Verschlechterung im Vergleich zum Prüffeld ist ?

Es besteht auch noch die Möglichkeit, dass beim Einbau etwas beschädigt 
wurde, anscheinend hat man eine Leitung vor Ort verlängert - vermutlich 
mit Lüsterklemmen.

In Kürze muss ein Techniker von uns an die Anlage, wir wollen in jede 
Stichleitung einen CAN-Repeater (Phoenix PSI-REP-DNET CAN - 
2313423)schalten.

Hat jemand eventuell ähnliche Erfahrungen gemacht ?

von Soul E. (Gast)


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Hast Du in Deinem Versuchsaufbau den gleichen Kabeltyp verwendet? Andere 
Leitungen haben andere Streukapazitäten, das gibt andere Anstiegszeiten.

Wenn Deine Signale zu langsam ansteigen könntest Du den Abtastpunkt des 
CAN-Controllers weiter nach hinten legen (üblich wäre 66 oder 75% einer 
Bitzeit). Das wäre aber eine SW-Änderung, die zumindest die äußeren 
Knoten betrifft.


BTW: Repeater haben eine Durchlaufverzögerung, damit entsprechen sie 
rechnerisch einigen 10 bis 100 m Kabel. Am schlimmsten sind die 
Optostrecken.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Bei 100kBit dürfte es da keinerlei Probleme geben.
Ich tippe auf Masseversatz über den PE.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Holger B. schrieb:
> Aber ob dies die Ursache für eine solch gravierende
> Verschlechterung im Vergleich zum Prüffeld ist ?

Auch wenn das Ergebnis gravierent schlechter ist kann man nicht daraus 
schließen, dass auch die Ursache gravierend unterschiedlich ist. Es ist 
ja durchaus möglich, dass das System im Prüffeld zwar vollständig 
funktioniert, aber nur knapp an der Grenze arbeitet. Da reicht dann eine 
kleine Verschlechterung in der realen Anlage (und da sind die 
Bedingungen sicher schlechter), um zu den Ausfällen zu kommen.
Um das zu beurteilen müsste man auf der Leitung messen: 
Zeichenverzerrung, Dämpfung, Störbelag, Reflektionen.

von Frederic S. (Gast)


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Fernduagnose ist immer schwierig,das ist was mir einviele:
-Ist der Bus korrekt terminiert? Haben die Geräte eine -Funktionserdung 
(DC- mit PE verbunden)? Kann es da zu potentalverschiebung kommen?
Habt ihr geschirmtes Kabel,
wenn ja, wie ist der Schirm angeschlossen?
-Kann es an den Klemmen wackelkontakte geben, evtl. Durch vibrationen?

-Liegen die Kabel mit anderen Leitungen in einem Kabelkanal?

Versuchen könntest Du an Stichleitungen hochohmige 
abschlusswiederstände, um die Reflektion ein bischen zu dämpfen ohne den 
sender zu stark zu belasten.

Evtl. Mal zur sicherheit ohmschen widerstand messen um partielle 
kabelbrüche zu erkennen.

CAN Signal auf dem Oszi angucken

Einen Filter gegen HF stürung (einige pF gegen Masse) an den Geräten 
hinzufügen (wird in einem can bus treiber datenblatt empfohlen)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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H.Joachim S. schrieb:
> Ich tippe auf Masseversatz über den PE.
Das war auch die erste Frage, die mir in den Sinn kam: gibt es 
Ausgleichströme auf dem CAN-GND?

Holger B. schrieb:
> In einer aktuellen Sonderanwendung wurden (fatalerweise) 2
> Stichleitungen mit je 150 m verlegt, an jeder hängen 30 CAN-Knoten.
> Dieses System macht jetzt Probleme.
Du hast also 150m korrekt terminierten Bus und daran 2 unterminierte 
seitliche Stiche mit je 150m?

von Soul E. (Gast)


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Lothar M. schrieb:

> Du hast also 150m korrekt terminierten Bus und daran 2 unterminierte
> seitliche Stiche mit je 150m?

jetzt wohl nicht mehr, denn

Holger B. schrieb:

> 2.) Man hat anschließend umverdrahtet, die Stichleitungen eliminiert und
> alles in einer Linienstruktur angeordnet, wodurch sich eine
> Leitungslänge von 350 m ergibt. In dieser Konstellation werden die
> letzten ca. 10 CAN-Knoten Richtung Leitungsende nicht mehr erkannt.

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