Het probleem
Bij een lasmachinefabrikant begonnen meerdere machines storingen te geven. De prints die de aansturing verzorgen gaven een kenmerkend symptoom: de rode storingsled knipperde te snel of bleef constant branden. De CAN-bus, het communicatieprotocol dat de onderdelen van de machine met elkaar laat praten, was dood.
Vervangen bleek niet eenvoudig: de prints waren niet meer nieuw leverbaar, en er waren tientallen stuks in omloop. De klant stuurde een eerste lading van 25 prints op. Uiteindelijk zouden het er meer dan 60 worden, in meerdere batches over ruim een jaar.
Wat zagen wij?
De oorzaak was opmerkelijk: overspraak in kabelgoten. Lange kabeltrajecten waarbij CAN-bus kabels in dezelfde goot lagen als andere bedrading, leidden tot storingsoverdracht op de CAN-bus lijn. Die storingen waren genoeg om de CAN-bus transceiver de TJA1050 chip te beschadigen.
Bij onderzoek van de eerste prints bleek het patroon duidelijk: de CAN-bus chip was defect. Op een werkende print was direct CAN-bus activiteit te meten, op de kapotte prints bleven beide lijnen (CAN HI en CAN LOW) stil. De weerstand van 220 Ω in het CAN-bus circuit en de chip zelf waren het vaste storingspunt. In sommige prints was ook de microcontroller beschadigd. Dit konden we meten op de QSPI lijnen van de EEPROM die geen signaal meer gaven bij het opstarten.
Een kritische valkuil kwam al snel aan het licht: de TJA1050 mag niet worden vervangen door de verbeterde TJA1051, ook al lijken die chips op elkaar. De machines werkten vervolgens niet. Alleen de originele TJA1050 werkt correct in dit circuit. We hebben niet verder onderzocht waarom dit zo was maar hebben het feit vastgelegd in onze interne werkinstructie voor alle volgende batches.
Onze aanpak
Per print werd het gedrag van de rode led geïnterpreteerd als eerste triage:
Normaal: beide leds knipperen rustig, eenmaal per seconde
Te snel knipperend rood led: CAN-bus fout → chip vervangen
Constant brandende rood led (zonder groen): waarschijnlijk defecte microcontroller
De standaardreparatie (bij een te snel knipperende led): TJA1050 chip desolderen, vervangen door een originele TJA1050 (niet TJA1051), weerstand controleren en zo nodig vervangen, functioneel testen op de voor deze klus opgezette testopstelling.
Bij prints met microcontrollerschade is de uC uitgewisseld.
Prints waarbij (ook) de EEPROM defect was, zijn als donor gebruikt voor de reparatie van andere prints in dezelfde batch. Zo werd het maximale aantal prints werkend gekregen.
Over meerdere batches zijn uiteindelijk meer dan 60 prints gerepareerd. Drie prints zijn als donor gebruikt en zijn afgevoerd.
Resultaat
De klant beschikt weer over een mooi aantal volledig werkende prints. De machines draaien. Bijkomend voordeel: de klant heeft nu inzicht in welke symptomen wijzen op CAN-bus schade, zodat defecte prints sneller worden herkend en opgestuurd.
Voor de volgende series geldt de aanbeveling om CAN-bus bedrading gescheiden te houden van kabels die de lasstroom doorvoeren. Dit voorkomt dat de overspraak zich herhaalt.
Soortgelijke problemen met CAN-bus of andere communicatieprotocollen?
CAN-bus storingen zijn vaak lastig te diagnosticeren: de machine lijkt te werken maar communiceert niet meer correct. Wij hebben ervaring met diverse communicatieprotocollen zoals Modbus, CAN-bus en RS-485. Neem contact op voor overleg en reparatie van uw apparaat.
