高速铁路的列控系统中,由于通讯距离较长所以时常会出现CAN通讯故障,但是对故障的原因和原理却一概不知。它具体是什么样的情况?下面以某高铁为例进行详解。
随着人们生活节奏的逐渐提高,地区与地区之间的距离已经不在成为问题,这得益于交通运输业的大力发展,其中高铁作为交通运输业的佼佼者,他也得到了人民大众的广泛认可。正因为如此,高铁中的通讯问题也得到了各种设备供应商和铁路公司的高度重视,他们是不能容忍这种错误的,因为这与每一位出行人员和列车人员的生命安全息息相关。下面针对某高铁通讯问题进行简要的实例讲解。
一、总线延迟产生原因
CAN总线主要制约其传输距离,由于高铁列车的车身较长通讯点较多,就会导致数据传输和响应的延迟。导线在传输数据时是存在延迟的,一般通常延迟为5ns/m,同时隔离器件的不同也会导致不同的延迟。其中还与导线材质(镀金的0.2平方米相当于1.0平方米的铜线)、CAN收发器与隔离方式有关,例如:光耦隔离延迟要比磁耦隔离大得多。
如果CAN的重同步不能弥补传输中所产生的延迟,就会导致应答定界符的位宽变大,最终导致应答定界符在识别过程中识别出错,将隐性电平识别为显性电平,出现定界符错误。如图1所示:
二、延迟错误导致的结果
下面已某高速铁路的中产生的延时错误类型进行讲解:
这次检测出来的错误类型主要包括:应答定界符错误、定界符格式错误和帧结束格式错误,他们均属于延迟错误导致,下面已应答定界符错误为例:
从数据我们可以看出,应答定界符本应该为隐性电平,但由于传输应答的延迟问题导致应答定界符一直处在显性状态,这导致应答界定符格式出现错误。
三、如何检测传输延迟
首先要想检测CAN总线延迟错误必须有相应的CAN总线分析仪,下面以广州致远电子的CANSCOPE检测方式为例:
延迟分析
为了更快的进行故障点的定位,我们首先要对整个通讯过程的延时状况进行分析,找出延时存在的地方。根据CANSCOPE中“传输延时”将整个列表以延时从大到小的顺序将延时排列出来,以0.245倍位宽为界,超出该范围可定义为有应答错误风险。