CN102611600A - 一种can网络系统的短路位置定位方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种CAN网络系统的短路位置定位方法,为CAN总线上的各节点分别设置一智能开关,初始时闭合各智能开关,将所有节点接入CAN总线,当检测到CAN网络系统发生短路故障时,将所有节点从CAN总线上断开,确定CAN总线短路故障还是节点短路故障;当确定为CAN总线短路故障,依次断开串接在各相邻节点之间的智能开关,确定哪段CAN总线发生短路故障;当确定节点短路故障,依次闭合各节点对应的智能开关,确定哪些节点的接入引起CAN网络系统短路,确定哪些节点发生短路故障,由此实现对所述CAN网络系统的短路位置的准确定位。采用本发明实施例,能够实现对CAN网络系统短路故障发生位置的准确定位。
Description
技术领域
本发明涉及CAN总线技术领域,特别是涉及一种CAN网络系统的短路位置定位方法及装置。
背景技术
CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)是ISO国际标准化的串行通信协议,具有高性能和高可靠性的特点,已经被广泛的应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网,为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
目前在解决CAN总线短路故障时,通常采用两种解决方案:
方案1:采用两组CAN收发器,即通过两组CAN总线来实现数据的传输,当一组CAN总线出现短路时,利用另一组CAN总线进行数据传输。但是,很显然,这种解决方案成本较高,且不能实现对CAN总线短路故障发生位置的定位。
方案2:采用目前业界出现的能自动诊断CAN短路的CAN收发器,在检测到有一根线出现短路故障时,系统自动放弃CAN系统的差分信号传输方式,改用单根信号线的电平传输方式。但是,这种解决方案在解决CAN总线的线间短路和两线短路方面存在缺陷,也无法实现对CAN总线短路故障发生位置的定位。
由此可见,目前业界在CAN总线出现短路故障时,如何对短路故障的位置进行定位还没有提供相应的解决方案。但是,在实际应用中,为了能够快速准确的对故障进行排除,设备或系统的使用人员和维护人员都希望能够了解CAN总线故障的类型和位置。
因此,如何实现对CAN总线短路故障发生位置的定位,是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种CAN网络系统的短路位置定位方法及装置,能够实现对CAN网络系统短路故障发生位置的准确定位。
本发明提供一种Can网络系统的短路位置定位方法,所述Can网络系统包括:Can总线通过Can收发器接CPU处理器;
至少一个节点,各节点分别通过一智能开关接所述Can总线;
各智能开关结构相同,均包括第一子开关和第二子开关;所述第一子开关串接在各节点与所述Can总线之间;所述第二子开关串接在所述Can总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间;
所述CPU处理器用于控制各节点对应的智能开关的第一子开关和第二子开关的通断;
所述方法包括以下步骤:
步骤1:所述Can总线上的所有节点对应的智能开关均处于闭合状态;
步骤2:检测所述Can总线上的电平,计时第一时间段,若所述电平持续为一固定值时,进入步骤3;否则,结束流程;
步骤3:断开所述Can总线上所有节点对应的智能开关的第一子开关;
步骤4:再次检测所述Can总线上的电平,计时第二时间段,若所述电平仍持续为一固定值,进入步骤5;否则,进入步骤6;
步骤5:依次断开各节点对应智能开关的第二子开关,并分别检测各第二子开关断开时所述Can总线上的电平,若所述电平在一定时间段内持续为一固定值,表明当前断开的智能开关对应的节点与前一节点之间的Can总线段发生短路,短路定位流程结束;否则,闭合当前断开的智能开关,返回步骤5;
步骤6:依次闭合各节点对应智能开关的第一子开关,并分别检测各第一子开关闭合时所述Can总线上的电平,若所述电平在一定时间段内持续为一固定值,表明当前闭合的智能开关对应的节点发生短路,断开所述当前闭合的智能开关对应的节点,返回步骤6;否则,返回步骤6。
优选地,所述步骤5具体包括:
步骤51:断开第一节点对应智能开关的第二子开关,检测所述Can总线上的电平,计时第三时间段,若所述电平仍持续为一固定值,进入步骤52;否则,以所述第一节点为当前节点进入步骤53;
步骤52:确定当前短路故障位置为所述第一节点与所述Can收发器之间的Can总线,短路定位流程结束;
步骤53:闭合所述当前节点对应智能开关的第二子开关,断开所述当前节点的下一节点对应智能开关的第二子开关,检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,若所述电平仍持续为一固定值,进入步骤54;否则,进入步骤55;
步骤54:确定当前短路故障位置为所述当前节点与所述当前节点的下一节点之间的Can总线,短路定位流程结束;
步骤55:以所述当前节点的下一节点为所述当前节点,返回步骤52。
优选地,所述步骤6具体包括:
步骤61:延时第四时间段后,以所述第一节点为当前节点进入步骤62;
步骤62:闭合所述当前节点对应智能开关的第一子开关,检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,若所述电平仍持续为一固定值,进入步骤63;否则,进入步骤64;
步骤63:确定当前短路故障位置为所述当前节点,切断所述当前节点,若所述当前节点为所述Can总线上最后一个节点,短路定位流程结束;否则,进入步骤64;
步骤64:以所述当前节点的下一节点为所述当前节点,返回步骤62。
优选地,所述第一子开关包括第一高电平子开关和第一低电平子开关;所述第一高电平子开关接在各节点和高电平电压总线之间,第一低电平子开关接在各节点和低电平高压总线之间;
所述步骤62具体包括:
步骤621:闭合所述当前节点对应智能开关的第一高电平子开关,检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,若所述电平仍持续为一固定值,表明所述当前节点发生接入高电平电压总线短路;否则进入步骤64;
步骤622:闭合所述当前节点对应智能开关的第一低电平子开关,检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,若所述电平仍持续为一固定值,表明所述当前节点发生接入低电平电压总线短路;否则进入步骤64。
优选地,步骤63中,在所述确定当前短路故障位置为所述当前节点,切断所述当前节点时,进一步包括:所述当前节点的故障指示灯亮。
优选地,步骤63进一步包括:显示所述当前节点的故障类型。
本发明实施例还提供一种Can网络系统的短路位置定位装置,其特征在于,所述Can网络系统包括:Can总线通过Can收发器接CPU处理器,接入所述Can总线的至少一个节点;
所述定位装置包括:为各节点分别设置一智能开关;
各智能开关结构相同,均包括第一子开关和第二子开关;所述第一子开关串接在各节点与所述Can总线之间;所述第二子开关串接在所述Can总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间;
所述CPU处理器用于控制各节点对应的智能开关的第一子开关和第二子开关的通断;
所述CPU处理器具体包括:
初始控制单元,用于控制所述Can总线上的所有节点对应的智能开关均处于闭合状态;
故障位置初步判断单元,用于检测所述Can总线上的电平,计时第一时间段,若所述电平持续为一固定值时,断开所述Can总线上所有节点对应的智能开关的第一子开关,再次检测所述Can总线上的电平,计时第二时间段,若所述电平仍持续为一固定值,初步判断故障为Can总线短路,触发Can总线短路定位单元;否则,初步判断故障为节点短路,触发节点短路定位单元;
所述Can总线短路定位单元,用于依次断开各节点对应智能开关的第二子开关,并分别检测各第二子开关断开时所述Can总线上的电平,若所述电平在一定时间段内持续为一固定值,表明当前断开的智能开关对应的节点与前一节点之间的Can总线段发生短路;否则,闭合当前断开的智能开关,断开下一节点对应的第二子开关;
所述触发节点短路定位单元,用于依次闭合各节点对应智能开关的第一子开关,并分别检测各第一子开关闭合时所述Can总线上的电平,若所述电平在一定时间段内持续为一固定值,表明当前闭合的智能开关对应的节点发生短路,断开所述当前闭合的智能开关对应的节点,闭合下一节点的第一子开关;否则,闭合下一节点的第一子开关。
优选地,各智能开关的第一子开关包括:第一高电平子开关和第一低电平子开关;各智能开关的第二子开关包括:第二高电平子开关和第二低电平子开关;
所述第一高电平子开关接在各节点和高电平电压总线之间,所述第一低电平子开关接在各节点和低电平高压总线之间;
所述第二高电平子开关串接在所述高电平电压总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间;所述第二低电平子开关串接在所述低电平电压总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间。
优选地,所述Can网络系统还包括:第二Can总线;各节点对应的智能开关通过所述第二Can总线接所述CPU处理器,实现与所述CPU处理器之间的通讯连接。
优选地,所述Can网络系统还包括:第三总线和故障显示装置;所述故障显示装置通过所述第三总线接所述CPU处理器,用于将所述Can网络系统的短路故障信息显示输出。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明实施例所述Can网络系统的短路位置定位方法,为Can总线上的各节点分别设置一智能开关,所述智能开关包括用于将各节点接入Can总线的第一子开关和串接在所述Can总线上、相邻两个节点的总线接入点之间的第二子开关;初始时,所有节点接入Can总线,当检测到Can网络系统发生短路故障时,首先将所有节点从所述Can总线上断开,从而确定是Can总线发生短路故障还是节点发生短路故障;当确定为Can总线发生短路故障,依次断开串接在各相邻两个节点之间的第二子开关,逐步确定是哪一段Can总线发生了短路故障,实现对所述Can网络系统的短路位置的准确定位;当确定为节点发生短路故障,依次闭合各节点对应的第一子开关,将各节点依次接入Can总线,确定哪些节点的接入引起所述Can网络系统短路,从而确定哪些节点发生了短路故障,实现对所述Can网络系统的短路位置的准确定位。
附图说明
图1为本发明实施例一所述的Can网络系统结构图;
图2为本发明实施例二所述的Can网络系统结构图;
图3为本发明实施例一所述的Can网络系统的短路位置定位方法流程图;
图4为本发明实施例二所述的Can网络系统的短路位置定位方法流程图;
图5为本发明实施例所述智能开关的硬件实现图;
图6为本发明实施例所述智能开关的工作过程流程图;
图7为本发明实施例三所述的Can网络系统结构图;
图8为图7所示网络系统对应的智能开关的硬件结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种Can网络系统的短路位置定位方法及装置,能够实现对CAN网络系统短路故障发生位置的准确定位。
本发明实施例所述方法,为实现对Can网络系统的短路位置进行定位,为Can网络系统中与Can总线相连的每个节点均设置一智能开关,使得各节点分别通过与之对应的智能开关接入Can总线。
参照图1和图2,分别为本发明实施例一和实施例二所述的Can网络系统结构图。
如图1所示,所述CAN网络系统中,包括CPU处理器10、Can收发器20、Can总线。所述Can收发器20通过Can总线接CPU处理器10。所述Can总线包括高电平电压总线CanH和低电平电压总线CanL。
所述CAN网络系统包括至少一个节点(如图1所示为n个,n为大于1的整数),各节点分别通过一智能开关30接Can总线。
本发明实施例中,各节点对应的智能开关结构相同,如图2所示,每个所述智能开关均包括第一子开关和第二子开关。
所述第一子开关串接在各节点与Can总线之间,用于将各节点接入Can总线;所述第二子开关串接在所述Can总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间。
具体的,参照图2所示,对于各智能开关,其第一子开关包括:第一高电平子开关K1H和第一低电平子开关K1L;第二子开关包括:第二高电平子开关K2H和第二低电平子开关K2L。
所述第一高电平子开关K1H接在各节点和高电平电压总线CanH之间,所述第一低电平子开关K1L接在各节点和低电平高压总线CanL之间。
所述第二高电平子开关K2H串接在所述高电平电压总线CanH上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间;所述第二低电平子开关K2L串接在所述低电平电压总线CanL上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间。
参照图3,为本发明实施例一所述的Can网络系统的短路位置定位方法流程图。所述方法包括:
步骤S301:初始状态,所述Can总线上的所有节点对应的智能开关均处于闭合状态;
需要说明的是,本发明实施例一所述方法中,在初始状态时,所述Can网络系统中,各节点分别对应的智能开关的第一子开关和第二子开关均处于闭合状态。即为,在初始状态,所述Can总线上的所有节点均接入所述Can总线,各节点之间的Can总线正常连接。
步骤S302:检测所述Can总线上的电平,计时第一时间段,判断所述电平是否持续为一固定值,如果是,表明所述Can网络系统发生短路故障,进入步骤S303;如果否,表明所述Can网络系统正常工作,结束流程;
当检测到所述Can总线上的电平在一定时间段(如第一时间段)内持续为一固定值时,说明所述Can网络系统发生了短路故障。具体的,检测所述Can总线上的电平为一固定值可以是:检测到所述高电平电压总线CanH上的电平为一固定值、或者是检测到所述低电平电压总线CanL上的电平为一固定值、或者是所述高电平电压总线CanH与低电平电压总线CanL的电势差为一固定值。
一般情况下,所述Can网络系统发生短路故障可能有两种情形,一是所述Can总线的某一段发生了短路;二是,所述Can总线上的某一个节点发生了短路。本发明实施例所述方法,在确定所述Can网络系统发生了短路故障时,需要进一步确定该短路故障发生的所述Can总线的哪一段或者是哪一个节点发生了短路,从而实现对所述Can网络系统的短路故障的定位。
需要说明的是,所述第一时间段可以根据实际需要具体设定,例如1ms、1s等。
步骤S303:断开所述Can总线上所有节点分别对应的智能开关的第一子开关,切断所述Can总线上的所有节点与所述Can总线的连接;
步骤S304:再次检测所述Can总线上的电平,计时第二时间段,判断所述电平是否仍然持续为一固定值,如果是,表明是所述Can总线发生短路,进入步骤S305;如果否,表明所述Can总线正常工作,是某个节点发生了短路,进入步骤S306;
结合步骤S303和S304:在检测到所述Can网络系统发生短路时,为确定该短路故障的具体位置,首先将所述Can总线上的所有节点从所述Can总线上断开,再次检测所述Can总线上的电平,如果断开所有节点后,所述Can总线上的电平不再持续为一固定值,说明所述Can总线是正常工作的,是某个节点发生了短路故障;如果断开所有节点后,所述Can总线上的电平仍然持续为一固定值,说明所述Can总线发生了短路故障,下面就要进一步确定该短路故障发生在所述Can总线的哪一段。
步骤S305:依次断开各节点对应的智能开关的第二子开关,并分别检测各第二子开关断开时所述Can总线上的电平是否在一定时间段内依然持续为一固定值,如果是,表明当前断开的智能开关对应的节点与前一节点之间的Can总线段发生了短路,短路定位流程结束;如果否,闭合当前断开的智能开关,返回步骤S305;
本发明实施例中,参照图2可知,通过各节点对应的智能开关的第二子开关,将总的Can总线划分为n段,即为:从所述Can收发器至第一节点对应的第二子开关之间为第1段、从所述第一节点对应的第二子开关至所述第二节点对应的第二子开关之间为第2段、从所述第二节点对应的第二子开关至所述第三节点对应的第三子开关之间为第3段…以此类推,所述第Nn-1节点对应的第二子开关至第Nn节点对应的第二子开关之间为第n段。
为了准确定位该短路故障发生在所述Can总线的哪一段,以第一节点为起始,首先断开第一节点对应的智能开关的第二子开关,断开所述第一节点之后的Can总线与所述Can收发器之间的连接,仅有第1段Can总线(从所述Can收发器至第一节点对应的第二子开关之间的总线)通过所述Can收发器接所述CPU处理器。此时,检测所述Can总线上的电平,如果检测到电平仍然持续为一固定值,即可确定所述短路故障就发生在所述第一节点对应的第二子开关与所述Can收发器之间的Can总线段上,实现了对Can总线短路故障的定位;如果断开第一节点对应的智能开关的第二子开关后,检测到所述Can总线上的电平恢复了正常,不再持续为一固定值,则表明所述第一节点对应的第二子开关与所述Can收发器之间的Can总线段是正常的,那么短路故障就可能发生在第一节点对应的第二子开关之后的Can总线段上,由此排除了第1段Can总线发生短路的可能性,下面继续对第2段Can总线进行故障检测。
然后闭合第一节点对应的第二子开关,断开第二节点对应的智能开关的第二子开关,由此断开所述第二节点之后的Can总线与所述Can收发器之间的连接,仅有第1段Can总线和第2段Can总线(从所述Can收发器至第二节点对应的第二子开关之间的总线)通过所述Can收发器接所述CPU处理器。此时,检测所述Can总线上的电平,如果检测到电平仍然持续为一固定值,即可确定所述短路故障就发生在所述第二节点对应的第二子开关与所述Can收发器之间的Can总线段上,前面已经排除了第1段Can总线发生短路的可能性,那么就可以确定短路故障发生在所述第一节点对应的第二子开关与所述第二节点对应的第二子开关的Can总线段上,实现了对Can总线短路故障的定位;如果断开第二节点对应的智能开关的第二子开关后,检测到所述Can总线上的电平恢复了正常,不再持续为一固定值,则表明所述第二节点对应的第二子开关与所述Can收发器之间的Can总线段是正常的,那么短路故障就可能发生在第二节点对应的第二子开关之后的Can总线段上,由此排除了第1段Can总线和第2段Can总线发生短路的可能性,下面继续对第3段Can总线进行故障检测。
依次类推,分别断开第二节点之后各节点对应的第二子开关,依次对第3段Can总线、第4段Can总线…第n段Can总线进行短路故障检测,以确定所述短路故障发生在所述Can总线的哪一段上,实现对所述Can网络系统的短路定位。
步骤S306:延时第四时间段后,依次闭合各节点对应的智能开关的第一子开关,并分别检测各第一子开关闭合时所述Can总线上的电平是否在一定时间段内依然持续为一固定值,如果是,表明当前闭合的智能开关对应的节点发生了短路,断开所述当前闭合的智能开关对应的节点,返回步骤S306;如果否,返回步骤S306。
本发明实施例中,通过依次将各节点接入所述Can总线,并分别检测各节点接入时所述Can总线的电平,来确定哪个或者哪些节点发生了短路故障,以此实现对Can网络系统的短路故障的准确定位。
具体的,首先闭合第一节点对应的智能开关的第一子开关,仅将第一节点接入所述Can总线,此时,检测所述Can总线上的电平,如果检测到电平持续为一固定值,表明第一节点接入时导致Can网络系统发生了短路故障,由于前面已经排除了Can总线短路的可能性且仅有第一节点接入所述Can总线,则可以确定所述短路故障就发生在所述第一节点,实现了对Can总线短路故障的定位;如果接入第一节点后,检测到所述Can总线上的电平仍然正常,则表明所述第一节点是正常工作的,那么短路故障就可能发生在第一节点之后的节点上,由此排除了第一节点发生短路的可能性,下面继续对第二节点进行故障检测。
需要特别说明的是,由于无法确定是仅有一个节点发生短路还是多个节点发生短路,即使确定第一节点发生了短路故障,也需要继续对其他节点进行故障检测,此时为避免发生故障的第一节点影响对其他节点的检测,因此,当确定第一节点发生短路时,断开所述第一节点对应的第一子开关,将所述第一节点从所述Can总线上断开,继续对第二节点进行故障检测。
闭合第二节点对应的智能开关的第一子开关,将第一节点和第二节点接入所述Can总线,此时,检测所述Can总线上的电平,如果检测到电平持续为一固定值,表明第二节点接入时导致Can网络系统发生了短路故障,由于前面已经排除了Can总线短路和第一节点短路的可能性且仅有第一节点和第二节点接入所述Can总线,则可以确定所述短路故障就发生在所述第二节点,实现了对Can总线短路故障的定位;如果接入第二节点后,检测到所述Can总线上的电平仍然正常,则表明所述第二节点也是正常工作的,那么短路故障就可能发生在第二节点之后的节点上,由此排除了第二节点发生短路的可能性,下面继续对第三节点进行短路故障检测。
同样,如果确定第二节点发生了短路故障,也需要继续对其他节点进行故障检测,此时为避免发生故障的第二节点影响对其他节点的检测,因此,当确定第二节点发生短路时,断开所述第二节点对应的第一子开关,将所述第二节点从所述Can总线上断开,继续对第三节点进行故障检测。
依次类推,分别接入第三节点、第四节点…第n节点,依次确定各节点是否发生短路故障,如果确定某节点是正常工作的,可以保持该节点的接入状态,继续对该节点的下一节点进行短路故障检测;如果确定某节点发生了短路故障,则断开该节点对应的第一子开关,将该节点从所述Can总线上断开,继续对该节点的下一节点进行短路故障检测,直至完成对所述Can总线上的最后一个节点的短路检测为止。
本发明实施例一所述Can网络系统的短路位置定位方法,为Can总线上的各节点分别设置一智能开关,所述智能开关包括用于将各节点接入Can总线的第一子开关和串接在所述Can总线上、相邻两个节点的总线接入点之间的第二子开关;初始时,所有节点接入Can总线,当检测到Can网络系统发生短路故障时,首先将所有节点从所述Can总线上断开,从而确定是Can总线发生短路故障还是节点发生短路故障;当确定为Can总线发生短路故障,依次断开串接在各相邻两个节点之间的第二子开关,逐步确定是哪一段Can总线发生了短路故障,实现对所述Can网络系统的短路位置的准确定位;当确定为节点发生短路故障,依次闭合各节点对应的第一子开关,将各节点依次接入Can总线,确定哪些节点的接入引起所述Can网络系统短路,从而确定哪些节点发生了短路故障,实现对所述Can网络系统的短路位置的准确定位。
下面结合图4和实施例二,对本发明实施例所述的Can网络系统的短路位置定位方法进行详细描述。
参照图4,为本发明实施例二所述的Can网络系统的短路位置定位方法流程图。所述方法包括:
步骤S401:初始状态,所述Can总线上的所有节点对应的智能开关均处于闭合状态;
需要说明的是,本发明实施例所述方法中,在初始状态时,所述Can网络系统中,各节点分别对应的智能开关的第一子开关和第二子开关均处于闭合状态。即为,在初始状态,所述Can总线上的所有节点均接入所述Can总线,各节点之间的Can总线正常连接。
步骤S402:检测所述Can总线上的电平,计时第一时间段,判断所述电平是否持续为一固定值,如果是,表明所述Can网络系统发生短路故障,进入步骤S403;如果否,表明所述Can网络系统正常工作,结束流程;
当检测到所述Can总线上的电平在一定时间段(如第一时间段)内持续为一固定值时,说明所述Can网络系统发生了短路故障。具体的,检测所述Can总线上的电平为一固定值可以是:检测到所述高电平电压总线CanH上的电平为一固定值、和/或检测到所述低电平电压总线CanL上的电平为一固定值、和/或所述高电平电压总线CanH与低电平电压总线CanL的电势差为一固定值。
一般情况下,所述Can网络系统发生短路故障可能有两种情形,一是所述Can总线的某一段发生了短路;二是,所述Can总线上的某一个节点发生了短路。本发明实施例所述方法,在确定所述Can网络系统发生了短路故障时,需要进一步确定该短路故障发生的所述Can总线的哪一段或者是哪一个节点发生了短路,从而实现对所述Can网络系统的短路故障的定位。
需要说明的是,所述第一时间段可以根据实际需要具体设定,例如1ms、1s等。
步骤S403:断开所述Can总线上所有节点分别对应的智能开关的第一子开关,切断所述Can总线上的所有节点与所述Can总线的连接;
步骤S404:再次检测所述Can总线上的电平,计时第二时间段,判断所述电平是否仍然持续为一固定值,如果是,表明是所述Can总线发生短路,进入步骤S405;如果否,表明所述Can总线正常工作,是某个节点发生了短路,进入步骤S410;
结合步骤S403和S404:在检测到所述Can网络系统发生短路时,为确定该短路故障的具体位置,首先将所述Can总线上的所有节点从所述Can总线上断开,再次检测所述Can总线上的电平,如果断开所有节点后,所述Can总线上的电平不再持续为一固定值,说明所述Can总线是正常工作的,是某个节点发生了短路故障;如果断开所有节点后,所述Can总线上的电平仍然持续为一固定值,说明所述Can总线发生了短路故障,下面就要进一步确定该短路故障发生在所述Can总线的哪一段。
步骤S405:断开第一节点对应的智能开关的第二子开关,再次检测所述Can总线上的电平,计时第三时间段,判断所述电平是否仍然持续为一固定值,如果是,表明所述第一节点与Can收发器之间的总线发生了短路故障,进入步骤S406;如果否,表明所述第一节点与Can收发器之间的总线正常工作,以所述第一节点为当前节点进入步骤S407;
步骤S406:确定当前短路故障位置为所述第一节点与Can收发器之间的Can总线,短路定位流程结束;
步骤S407:闭合所述当前节点对应的智能开关的第二子开关,断开所述当前节点的下一节点对应的智能开关的第二子开关,再次检测所述Can总线上的电平,计时第三时间段,判断所述电平是否仍然持续为一固定值,如果是,表明所述当前节点与所述当前节点的下一节点之间的总线发生了短路故障,进入步骤S408;如果否,表明所述当前节点与所述当前节点的下一节点之间的总线正常工作,进入步骤S409;
步骤S408:确定当前短路故障位置为所述当前节点与所述当前节点的下一节点之间的总线,短路定位流程结束;
步骤S409:以所述当前节点的下一节点为所述当前节点,返回步骤S407;
结合步骤S405至S409:本发明实施例中,通过各节点对应的智能开关的第二子开关,将总的Can总线划分为n段,即为:从所述Can收发器至第一节点对应的第二子开关之间为第1段、从所述第一节点对应的第二子开关至所述第二节点对应的第二子开关之间为第2段、从所述第二节点对应的第二子开关至所述第三节点对应的第三子开关之间为第3段…以此类推,所述第Nn-1节点对应的第二子开关至第Nn节点对应的第二子开关之间为第n段。
为了准确定位该短路故障发生在所述Can总线的哪一段,以第一节点为起始,首先断开第一节点对应的智能开关的第二子开关,断开所述第一节点之后的Can总线与所述Can收发器之间的连接,仅有第1段Can总线(从所述Can收发器至第一节点对应的第二子开关之间的总线)通过所述Can收发器接所述CPU处理器。此时,检测所述Can总线上的电平,如果检测到电平仍然持续为一固定值,即可确定所述短路故障就发生在所述第一节点对应的第二子开关与所述Can收发器之间的Can总线段上,实现了对Can总线短路故障的定位;如果断开第一节点对应的智能开关的第二子开关后,检测到所述Can总线上的电平恢复了正常,不再持续为一固定值,则表明所述第一节点对应的第二子开关与所述Can收发器之间的Can总线段是正常的,那么短路故障就可能发生在第一节点对应的第二子开关之后的Can总线段上,由此排除了第1段Can总线发生短路的可能性,下面继续对第2段Can总线进行故障检测。
然后闭合第一节点对应的第二子开关,断开第二节点对应的智能开关的第二子开关,由此断开所述第二节点之后的Can总线与所述Can收发器之间的连接,仅有第1段Can总线和第2段Can总线(从所述Can收发器至第二节点对应的第二子开关之间的总线)通过所述Can收发器接所述CPU处理器。此时,检测所述Can总线上的电平,如果检测到电平仍然持续为一固定值,即可确定所述短路故障就发生在所述第二节点对应的第二子开关与所述Can收发器之间的Can总线段上,前面已经排除了第1段Can总线发生短路的可能性,那么就可以确定短路故障发生在所述第一节点对应的第二子开关与所述第二节点对应的第二子开关的Can总线段上,实现了对Can总线短路故障的定位;如果断开第二节点对应的智能开关的第二子开关后,检测到所述Can总线上的电平恢复了正常,不再持续为一固定值,则表明所述第二节点对应的第二子开关与所述Can收发器之间的Can总线段是正常的,那么短路故障就可能发生在第二节点对应的第二子开关之后的Can总线段上,由此排除了第1段Can总线和第2段Can总线发生短路的可能性,下面继续对第3段Can总线进行故障检测。
依次类推,分别断开第二节点之后各节点对应的第二子开关,依次对第3段Can总线、第4段Can总线…第n段Can总线进行短路故障检测,以确定所述短路故障发生在所述Can总线的哪一段上,实现对所述Can网络系统的短路定位。
需要说明的是,步骤S405中和步骤S407中均是计时第三时间段,计时时间相同;所述第三时间段可以根据实际应用情况具体设定。当然,在实际应用中,对于不同Can总线段进行故障检测时,其计时时间也可以不同。
从步骤S405至S409,实现了当短路故障发生在某一段Can总线上时,如何实现对短路故障的准确定位,下面介绍当短路故障发生在某一节点时,即为步骤S404的判断结果为否时,如何实现对短路故障的准确定位。
步骤S410:延时第四时间段后,以所述第一节点为当前节点进入步骤S411;
步骤S411:闭合所述当前节点对应的智能开关的第一子开关,再次检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,判断所述电平是否仍然持续为一固定值,如果是,表明所述当前节点发生了短路故障,进入步骤S412;如果否,表明所述当前节点正常工作,进入步骤S413;
步骤S412:确定当前短路故障位置为所述当前节点,切断所述当前节点,判断所述当前节点是否为所述Can总线上的最后一个节点,如果是,短路定位流程结束;如果否,进入步骤S413;
步骤S413:以所述当前节点的下一节点为所述当前节点,返回步骤S411;
结合步骤S410至S413:本发明实施例中,在步骤S404之后,通过依次将各节点接入所述Can总线,并分别检测各节点接入时所述Can总线的电平,来确定哪个或者哪些节点发生了短路故障,以此实现对Can网络系统的短路故障的准确定位。
具体的,首先闭合第一节点对应的智能开关的第一子开关,仅将第一节点接入所述Can总线,此时,检测所述Can总线上的电平,如果检测到电平持续为一固定值,表明第一节点接入时导致Can网络系统发生了短路故障,由于前面已经排除了Can总线短路的可能性且仅有第一节点接入所述Can总线,则可以确定所述短路故障就发生在所述第一节点,实现了对Can总线短路故障的定位;如果接入第一节点后,检测到所述Can总线上的电平仍然正常,则表明所述第一节点是正常工作的,那么短路故障就可能发生在第一节点之后的节点上,由此排除了第一节点发生短路的可能性,下面继续对第二节点进行故障检测。
需要特别说明的是,由于无法确定是仅有一个节点发生短路还是多个节点发生短路,即使确定第一节点发生了短路故障,也需要继续对其他节点进行故障检测,此时为避免发生故障的第一节点影响对其他节点的检测,因此,当确定第一节点发生短路时,断开所述第一节点对应的第一子开关,将所述第一节点从所述Can总线上断开,继续对第二节点进行故障检测。
闭合第二节点对应的智能开关的第一子开关,将第一节点和第二节点接入所述Can总线,此时,检测所述Can总线上的电平,如果检测到电平持续为一固定值,表明第二节点接入时导致Can网络系统发生了短路故障,由于前面已经排除了Can总线短路和第一节点短路的可能性且仅有第一节点和第二节点接入所述Can总线,则可以确定所述短路故障就发生在所述第二节点,实现了对Can总线短路故障的定位;如果接入第二节点后,检测到所述Can总线上的电平仍然正常,则表明所述第二节点也是正常工作的,那么短路故障就可能发生在第二节点之后的节点上,由此排除了第二节点发生短路的可能性,下面继续对第三节点进行短路故障检测。
同样,如果确定第二节点发生了短路故障,也需要继续对其他节点进行故障检测,此时为避免发生故障的第二节点影响对其他节点的检测,因此,当确定第二节点发生短路时,断开所述第二节点对应的第一子开关,将所述第二节点从所述Can总线上断开,继续对第三节点进行故障检测。
依次类推,分别接入第三节点、第四节点…第n节点,依次确定各节点是否发生短路故障,如果确定某节点是正常工作的,可以保持该节点的接入状态,继续对该节点的下一节点进行短路故障检测;如果确定某节点发生了短路故障,则断开该节点对应的第一子开关,将该节点从所述Can总线上断开,继续对该节点的下一节点进行短路故障检测,直至完成对所述Can总线上的最后一个节点的短路检测为止。
优选地,在步骤S411中,所述闭合所述当前节点对应的智能开关的第一子开关可以具体为:依次闭合所述当前节点对应的智能开关的第一高电平子开关和第一低电平子开关。
通过依次闭合所述当前节点对应的第一高电平子开关和第一低电平子开关,可以确定当前节点发生的短路故障的具体类型,确定该短路故障是接入高电平电压总线CanH短路还是接入低电平电压总线CanL短路。
具体的,所述步骤S411包括:
步骤S411a:闭合所述当前节点对应智能开关的第一高电平子开关,检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,若所述电平仍持续为一固定值,表明所述当前节点发生接入高电平电压总线短路,进入步骤S412;否则进入步骤S411b;
步骤S411b:闭合所述当前节点对应智能开关的第一低电平子开关,检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,若所述电平仍持续为一固定值,表明所述当前节点发生接入低电平电压总线短路,进入步骤S412;否则,表明所述当前节点正常工作,进入步骤S413。
首先,闭合所述当前节点对应的智能开关的第一高电平子开关,检测所述Can总线上的电平(此时检测的是高电平电压总线CanH的电平),计时一定时间段,判断所述电平是否仍然持续为一固定值,如果是,表明所述当前节点发生了短路故障,且该短路故障是接入高电平电压总线CanH短路;然后,再闭合所述当前节点对应的智能开关的第一低电平子开关,检测所述Can总线上的电平(此时检测的是低电平电压总线CanL的电平),计时一定时间段,判断所述电平是否仍然持续为一固定值,如果是,表明所述当前节点发生了短路故障,且该短路故障是接入低电平电压总线CanL短路。
当然,在实际应用中,也可以先闭合所述当前节点对应的智能开关的第一低电平子开关,再闭合第一高电平子开关。
优选的,在步骤S412中,确定当前短路故障位置为所述当前节点,切断所述当前节点时,还可以包括:所述当前节点的故障指示灯亮,指示操作人员该节点处于故障状态。
进一步的,所述步骤S412还可以包括:所述当前节点显示故障类型。具体的,所述故障类型可以包括:该短路故障是对地短路、对电源短路、线间短路、或接入高电平电压总线CanH短路还是接入低电平电压总线CanL短路等。
参照图5,为本发明实施例所述智能开关的硬件实现图。
如图5所示,所述DC-DC转换模块U1接收外部输入的24V电源,对所述24V电源进行转换,输出5V电源至电源隔离模块U2;所述电源隔离模块U2接收所述DC-DC转换模块U1输出的5V电源,产生所述智能开关工作需要的5V内部电源;所述系统电源模块U3接收所述电源隔离模块U2产生的5V内部电源,输出整个智能开关的3.3V工作电平。
优选地,所述DC-DC转换模块U1可以采用LT3980芯片实现;所述电源隔离模块U2可以采用DCP020505芯片实现;所述系统电源模块U3可以采用TPS767D318实现。
如图5所示,所述智能开关包括:第一子开关U4和第二子开关U5。其中,所述第一子开关U4用于将各节点接入系统Can总线,第二子开关U5串接在所述系统Can总线上,用于整个系统Can总线的切断。如图5所示,第一子开关U4接各节点Can总线,各节点Can总线通过第一子开关U4输出;所述系统Can总线通过所述第二子开关U5的Can_in接口接入,所述系统Can总线通过所述第二子开关U5的Can_out接口输出。
所述智能开关的主处理器U6通过控制所述第一子开关U4和第二子开关U5来实现对所述系统Can总线和各节点Can总线的通断控制。同时,所述系统Can总线的电平状态也通过所述第二子开关U5的Can_in接口输入后送至所述主处理器U6。
参照图6,为本发明实施例所述智能开关的工作过程流程图。结合图5和图6可知,所述智能开关的工作过程包括:
步骤S601:开始,为各节点安装智能开关;
具体的,在将各节点设备接入系统Can总线之前,将各节电设备通过节点Can总线接所述智能开关,再将所述智能开关接入系统Can总线。
步骤S602:确认安装完毕,为所述智能开关上电,进入步骤S603;
步骤S603:按下按键开关U7;
步骤S604:所述智能开关启动中断,进入与所述CPU处理器的Can通讯模式,同时断开节点Can通讯;
其中,所述断开节点Can通讯具体为:断开所述智能开关的第一子开关。
步骤S605:所述CPU处理器发送Can数据data1;
步骤S606:所述智能开关的主处理器U6接收所述Can数据data1,并将其设置为所述智能开关的Can_id,并发送Can_id配置成功的握手信号X0至CPU处理器,在配置成功后智能开关的指示灯亮;
步骤S607:所述CPU处理器接收所述握手信号X0,将所述Can数据data1标识为已配置的ID数据,判断当前节点是否为所述Can总线上的最后一个节点,如果是,进入步骤S608;如果否,准备下一节点对应智能开关的Can_id数据data2,返回步骤S603;
步骤S608:所述Can总线上所有节点的Can_id配置完成;
步骤S609:当节点检测到短路故障时,进入步骤S610;
步骤S610:所有节点对应的智能开关延时一定时间段T0;
步骤S611:以各个节点对应的智能开关的Can_id为时间间隔数M,以时间T1为时间基数,计算各节点对应的智能开关的节点Can总线开关(即为各节点对应的第一子开关)依次开启的时间为T2=M*T1;
需要说明的是,通过步骤S605至S608所述的配置过程可知,每一个节点对应的智能开关具有一个确定且唯一的ID(Can_id),当所述Can总线通讯出现问题时,所有节点的智能开关均检测到Can总线出现问题,所有节点对应的智能开关的第一子开关均断开,在断开后的某一个时间T后开始依次闭合各节点对应的智能开关,各节点对应的智能开关闭合的时间均是以自身的ID号为时间间隔数M,其时间基数为T0,由于各智能开关的ID号的唯一性,使得各节点对应的智能开关的闭合时间间隔也不相同,由此可以保证每次只有一个节点对应的智能开关动作,从而可以依次对各节点的工作状态进行判断,实现对发生短路故障的节点的准确定位。
步骤S612:以第一节点为当前节点,当前节点对应的智能开关进行故障分析判断;
步骤S613:确定当前节点是否发生故障,如果是,进入步骤S614;如果否,进入步骤S615;
步骤S614:节点故障位置确定;
步骤S615:判断所述当前节点是否为所述Can总线上最后一节点,如果是,进入步骤S616;如果否,以当前节点的下一节点作为当前节点,其对应的智能开关进行故障分析判断,返回步骤S613;
步骤S616:所有节点故障位置确定完毕,结束流程。
具体的,首先在将各节点接入系统Can总线之前,为各节点接入对应的智能开关,各节点设备通过节点Can总线接口接入;智能开关安装完毕后,为智能开关上电,按下对应的按键开关U7;所述智能开关的主处理器U6接收到所述按键开关U7的中断信号,对所述中断信号进行处理;所述主处理器U6启动Can总线接收来自所述CPU处理器的Can数据data1,将data1设置为智能开关的Can_id,配置完毕后发送握手信号X0至CPU处理器,所述CPU处理器立即退出中断,指示灯亮,表明该智能开关的ID配置正确。同时,CPU处理器将实时监控Can总线的电平状态。
当Can总线出现硬件短路故障时,CPU处理器监控的Can总线电平出现一定时间(如T1)的固定电平,此时CPU处理器立即响应智能开关判断处理程序(步骤609至步骤616的过程),直到整个系统的Can短路故障位置确定完毕。
对应于本发明上述各实施例所述的Can网络系统的短路位置定位方法,本发明实施例还提供一种Can网络系统的短路位置定位装置。所述定位装置对应的Can网络系统结构图与图1和图2相同。
结合图1和图2所示,所述Can网络系统包括:Can总线通过Can收发器接CPU处理器,接入所述Can总线的至少一个节点。
所述定位装置包括:为各节点分别设置一智能开关。
各智能开关结构相同,均包括第一子开关和第二子开关;所述第一子开关串接在各节点与所述Can总线之间;所述第二子开关串接在所述Can总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间。
所述CPU处理器用于控制各节点对应的智能开关的第一子开关和第二子开关的通断。
所述CPU处理器具体包括:
初始控制单元,用于控制所述Can总线上的所有节点对应的智能开关均处于闭合状态;
故障位置初步判断单元,用于检测所述Can总线上的电平,计时第一时间段,若所述电平持续为一固定值时,断开所述Can总线上所有节点对应的智能开关的第一子开关,再次检测所述Can总线上的电平,计时第二时间段,若所述电平仍持续为一固定值,初步判断故障为Can总线短路,触发Can总线短路定位单元;否则,初步判断故障为节点短路,触发节点短路定位单元;
所述Can总线短路定位单元,用于依次断开各节点对应智能开关的第二子开关,并分别检测各第二子开关断开时所述Can总线上的电平,若所述电平在一定时间段内持续为一固定值,表明当前断开的智能开关对应的节点与前一节点之间的Can总线段发生短路;否则,闭合当前断开的智能开关,断开下一节点对应的第二子开关;
所述触发节点短路定位单元,用于依次闭合各节点对应智能开关的第一子开关,并分别检测各第一子开关闭合时所述Can总线上的电平,若所述电平在一定时间段内持续为一固定值,表明当前闭合的智能开关对应的节点发生短路,断开所述当前闭合的智能开关对应的节点,闭合下一节点的第一子开关;否则,闭合下一节点的第一子开关。
结合图2可知,各智能开关的第一子开关包括:第一高电平子开关和第一低电平子开关;各智能开关的第二子开关包括:第二高电平子开关和第二低电平子开关;
所述第一高电平子开关接在各节点和高电平电压总线之间,所述第一低电平子开关接在各节点和低电平高压总线之间;
所述第二高电平子开关串接在所述高电平电压总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间;所述第二低电平子开关串接在所述低电平电压总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间。
本发明以上各实施例所述的Can网络系统的短路位置定位方法与装置中,结合图1所示,所述各节点通过对应的智能开关接入Can总线,各节点对应的智能开关也通过该Can总线接收所述CPU处理器发送的控制信号。即为,在前述各实施例中,所述CPU处理器通过同一根Can总线实现对各节点的控制,以及对各节点对应的智能开关的通断控制。
参照图7所示,为本发明实施例三所述的Can网络系统结构图。参照图3所示,所述Can网络系统还包括:第二Can总线,各节点对应的智能开关30通过所述第二Can总线直接接所述CPU处理器10,实现与所述CPU处理器10之间的通讯连接,接收所述CPU处理器10输出的控制信号。
即为,在图7所示实施例三中,所述CPU处理器10通过第一Can总线实现对各节点的控制,通过第二Can总线实现对各节点对应的智能开关30的通断控制。
其具体控制过程为:当CPU处理器10检测到Can网络系统出现短路故障时,直接由CPU处理器10通过发送控制命令给节点智能开关来实现对节点开关的控制以及Can总线电平状态的检测。各节点对应的智能开关的主处理器接收所述CPU处理10发送的控制命令,控制所述智能开关的第一子开关和第二子开关的通断。
参照图8,为图7所示网络系统对应的智能开关的硬件结构图。图8所示智能开关与图5所示智能开关的区别在于:所述主处理器通过总线与隔离模块接第二Can总线。
优选地,所述Can网络系统还可以包括第三总线和故障显示装置40。所述故障显示装置40通过所述第三总线接所述CPU处理器10,用于将所述Can网络系统的短路故障信息显示输出,该短路故障信息包括Can总线短路故障和各节点的短路故障,以方便操作人员及时发现并进行维护。
优选地,所述第二总线和第三总线均可以采用RS485总线。
需要说明的是,本发明实施例中,图7所示实施例三所述Can网络系统实现短路故障定位的方法流程和装置结构与前述实施例相同,在此不再赘述。
以上对本发明所提供的一种Can网络系统的短路位置定位方法与装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种Can网络系统的短路位置定位方法,其特征在于,所述Can网络系统包括:Can总线通过Can收发器接CPU处理器;
至少一个节点,各节点分别通过一智能开关接所述Can总线;
各智能开关结构相同,均包括第一子开关和第二子开关;所述第一子开关串接在各节点与所述Can总线之间;所述第二子开关串接在所述Can总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间;
所述CPU处理器用于控制各节点对应的智能开关的第一子开关和第二子开关的通断;
所述方法包括以下步骤:
步骤1:所述Can总线上的所有节点对应的智能开关均处于闭合状态;
步骤2:检测所述Can总线上的电平,计时第一时间段,若所述电平持续为一固定值时,进入步骤3;否则,结束流程;
步骤3:断开所述Can总线上所有节点对应的智能开关的第一子开关;
步骤4:再次检测所述Can总线上的电平,计时第二时间段,若所述电平仍持续为一固定值,进入步骤5;否则,进入步骤6;
步骤5:依次断开各节点对应智能开关的第二子开关,并分别检测各第二子开关断开时所述Can总线上的电平,若所述电平在一定时间段内持续为一固定值,表明当前断开的智能开关对应的节点与前一节点之间的Can总线段发生短路,短路定位流程结束;否则,闭合当前断开的智能开关,返回步骤5;
步骤6:依次闭合各节点对应智能开关的第一子开关,并分别检测各第一子开关闭合时所述Can总线上的电平,若所述电平在一定时间段内持续为一固定值,表明当前闭合的智能开关对应的节点发生短路,断开所述当前闭合的智能开关对应的节点,返回步骤6;否则,返回步骤6。
2.根据权利要求1所述的Can网络系统的短路位置定位方法,其特征在于,所述步骤5具体包括:
步骤51:断开第一节点对应智能开关的第二子开关,检测所述Can总线上的电平,计时第三时间段,若所述电平仍持续为一固定值,进入步骤52;否则,以所述第一节点为当前节点进入步骤53;
步骤52:确定当前短路故障位置为所述第一节点与所述Can收发器之间的Can总线,短路定位流程结束;
步骤53:闭合所述当前节点对应智能开关的第二子开关,断开所述当前节点的下一节点对应智能开关的第二子开关,检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,若所述电平仍持续为一固定值,进入步骤54;否则,进入步骤55;
步骤54:确定当前短路故障位置为所述当前节点与所述当前节点的下一节点之间的Can总线,短路定位流程结束;
步骤55:以所述当前节点的下一节点为所述当前节点,返回步骤52。
3.根据权利要求1所述的Can网络系统的短路位置定位方法,其特征在于,所述步骤6具体包括:
步骤61:延时第四时间段后,以所述第一节点为当前节点进入步骤62;
步骤62:闭合所述当前节点对应智能开关的第一子开关,检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,若所述电平仍持续为一固定值,进入步骤63;否则,进入步骤64;
步骤63:确定当前短路故障位置为所述当前节点,切断所述当前节点,若所述当前节点为所述Can总线上最后一个节点,短路定位流程结束;否则,进入步骤64;
步骤64:以所述当前节点的下一节点为所述当前节点,返回步骤62。
4.根据权利要求3所述的Can网络系统的短路位置定位方法,其特征在于,所述第一子开关包括第一高电平子开关和第一低电平子开关;所述第一高电平子开关接在各节点和高电平电压总线之间,第一低电平子开关接在各节点和低电平高压总线之间;
所述步骤62具体包括:
步骤621:闭合所述当前节点对应智能开关的第一高电平子开关,检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,若所述电平仍持续为一固定值,表明所述当前节点发生接入高电平电压总线短路;否则进入步骤64;
步骤622:闭合所述当前节点对应智能开关的第一低电平子开关,检测所述Can总线上的电平,计时一定时间段,若所述电平仍持续为一固定值,表明所述当前节点发生接入低电平电压总线短路;否则进入步骤64。
5.根据权利要求3所述的Can网络系统的短路位置定位方法,其特征在于,步骤63中,在所述确定当前短路故障位置为所述当前节点,切断所述当前节点时,进一步包括:
所述当前节点的故障指示灯亮。
6.根据权利要求3所述的Can网络系统的短路位置定位方法,其特征在于,步骤63进一步包括:
显示所述当前节点的故障类型。
7.一种Can网络系统的短路位置定位装置,其特征在于,所述Can网络系统包括:Can总线通过Can收发器接CPU处理器,接入所述Can总线的至少一个节点;
所述定位装置包括:为各节点分别设置一智能开关;
各智能开关结构相同,均包括第一子开关和第二子开关;所述第一子开关串接在各节点与所述Can总线之间;所述第二子开关串接在所述Can总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间;
所述CPU处理器用于控制各节点对应的智能开关的第一子开关和第二子开关的通断;
所述CPU处理器具体包括:
初始控制单元,用于控制所述Can总线上的所有节点对应的智能开关均处于闭合状态;
故障位置初步判断单元,用于检测所述Can总线上的电平,计时第一时间段,若所述电平持续为一固定值时,断开所述Can总线上所有节点对应的智能开关的第一子开关,再次检测所述Can总线上的电平,计时第二时间段,若所述电平仍持续为一固定值,初步判断故障为Can总线短路,触发Can总线短路定位单元;否则,初步判断故障为节点短路,触发节点短路定位单元;
所述Can总线短路定位单元,用于依次断开各节点对应智能开关的第二子开关,并分别检测各第二子开关断开时所述Can总线上的电平,若所述电平在一定时间段内持续为一固定值,表明当前断开的智能开关对应的节点与前一节点之间的Can总线段发生短路;否则,闭合当前断开的智能开关,断开下一节点对应的第二子开关;
所述触发节点短路定位单元,用于依次闭合各节点对应智能开关的第一子开关,并分别检测各第一子开关闭合时所述Can总线上的电平,若所述电平在一定时间段内持续为一固定值,表明当前闭合的智能开关对应的节点发生短路,断开所述当前闭合的智能开关对应的节点,闭合下一节点的第一子开关;否则,闭合下一节点的第一子开关。
8.根据权利要求7所述的Can网络系统的短路位置定位装置,其特征在于,各智能开关的第一子开关包括:第一高电平子开关和第一低电平子开关;各智能开关的第二子开关包括:第二高电平子开关和第二低电平子开关;
所述第一高电平子开关接在各节点和高电平电压总线之间,所述第一低电平子开关接在各节点和低电平高压总线之间;
所述第二高电平子开关串接在所述高电平电压总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间;所述第二低电平子开关串接在所述低电平电压总线上,串接在相邻两个节点的总线接入点之间。
9.根据权利要求7或8所述的Can网络系统的短路位置定位装置,其特征在于,所述Can网络系统还包括:第二Can总线;
各节点对应的智能开关通过所述第二Can总线接所述CPU处理器,实现与所述CPU处理器之间的通讯连接。
10.根据权利要求9所述的Can网络系统的短路位置定位装置,其特征在于,所述Can网络系统还包括:第三总线和故障显示装置;
所述故障显示装置通过所述第三总线接所述CPU处理器,用于将所述Can网络系统的短路故障信息显示输出。
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