原创 技术文章 | AGV小车CAN总线干扰介绍、分析与处理对策

随着AGV行业的井喷式发展，舵轮电机驱动也由模拟量控制向总线控制转变，现在总线控制的方式占比高达近九成，尤其是采用CAN总线控制的AGV生产厂家越来越多。本文就以AGV行业使用最多的CAN总线来进行介绍和分析，在理解其原理的基础上进行抗干扰处理的方法。

电与磁就是一对孪生兄弟，在特定的条件下可以相互转化，即电可产生磁，磁也可以产生电。舵轮电机驱动属于高电压大电流信号，而CAN总线属于低电压小电流信号，当它们集中在一个AGV车体内时，不可避免的产生相互影响，主要是电机运行时对总线不可避免地带来不利影响，即干扰CAN总线上的电压波形从而影响CAN总线通讯数据的正确解析，严重的甚至损坏CAN总线上的相关设备的总线接口电路。

如上图（1-1）所示，高亮的信号是正常的CAN总线波形信号，完全被淹没在干扰信号的电压波形中了。对总线数据解析的干扰显而易见，同时干扰信号电压是正常总线电压的10余倍，对总线接口电压的冲击也是非常危险的，时间长了肯定会造成接口电路的过压损坏。

同时，从上面的干扰波形可以看出，这个干扰信号的频率是相对固定的，与电机的工作状态没有正相关，也就是说干扰信号是一个非常宽的宽频谱信号。类似于我们生活中的收音机接收广播电台，空中的电台众多，各个电台的频段各不相同，当我们需要收听某一广播电台时，只需要把收音机与广播电台相同的频率（调频）就可以了。

既然干扰信号频率是无法确定的，那么，类似于收音机固定接收频率又是来自哪里呢？其实这个也不难理解，在AGV小车中，蓄电池除了给电机驱动器提供高电压大电流外，还通过开关电源转换成较低的DC24V，DC5V等标准电压给上位机进行供电，那我们来测量一下开关电源端的波形就知道了。

如上图（1-2）所示，这是开关电源的工作频率，当开关电源的上升下降沿和噪声的上升下降沿相位重叠时，电机噪声将会叠加在开关电源的上升下降沿上并产生共振现象，类似于收音机接收到了收听电台的信号，两者之间产生了谐振，从而导致干扰与被干扰现象的发生。

AGV小车中的电磁干扰以线路传输为主，因为AGV走线工艺上无法将两者之间完全隔离或屏蔽，处理对策就转变成必须将电机驱动侧干扰信号与总线侧的通讯信号进行隔离并使有用信号进行有效传输。

在CAN总线上靠近驱动器接口侧接入我司生产的CAN总线隔离专用模块TEC-CAN-SI隔离器，隔离器外形如下图（1-3）所示。

依据隔离器说明书推荐接线图接入AGV小车CAN总线系统。

从驱动器侧的CAN总线隔离器从站端测量得到波形图如下所示，可见驱动器侧的比总线电压高10余倍的危险电压已完全过滤掉，仅存开关电源小幅度电压波叠加，该叠加波不影响CAN总线数据传输。

从总线侧的CAN总线隔离器主站端测量得到波形图如下所示，可见驱动器侧的比总线电压高10余倍的危险电压已经完全隔离掉、以及隔离开关电源的开关电压尖波亦完全被隔离，仅存纯净的CAN总线数据传输波形。

本文从干扰现象入手，简要原理分析、优化处理对策、具体实施效果进行了CAN总线干扰与抗干扰的全过程展示。