多電機伺服控制廣泛應用于各種電力傳動自動控制系統(tǒng)中,如配料、傳動等生產(chǎn)過程。伺服系統(tǒng)中電機控制性能和多電機間協(xié)調(diào)控制的好壞直接影響生產(chǎn)過程的質(zhì)量,如何高效管理、方便應用、實時控制是多電機伺服系統(tǒng)生產(chǎn)領域亟待解決的首要問題。因此,本文提出一種基于CAN總線技術的多軸運動控制數(shù)字交流伺服系統(tǒng)。
現(xiàn)場總線技術解決了傳統(tǒng)總線插板I/O模塊多,干擾嚴重、系統(tǒng)軟件編寫復雜、系統(tǒng)硬件兼容性差等問題。大大減輕了現(xiàn)場信號連接的繁瑣與費用,提高了信號傳輸?shù)木扰c靈活性,給安裝、調(diào)試和維護帶來諸多方便,為現(xiàn)場用戶帶來巨大的經(jīng)濟效益,代表著自動化領域發(fā)展的一個重要方向[1]。
CAN總線技術
隨著工業(yè)現(xiàn)場控制和自動化技術的不斷進步,傳統(tǒng)的通信模式已不能滿足現(xiàn)代工程需要。CAN(Controller Area Network)總線是80年代初德國Bosch公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多控制與測試儀器間數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議,是一種性能先進、價格低廉、保密性好的現(xiàn)場總線(Field Bus)技術,能夠有效支持分布式控制或?qū)崟r控制串行通信網(wǎng)絡[2]。CAN總線中各節(jié)點都有權利向其它節(jié)點發(fā)送信息。通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖,主要技術特點有:
1,是一種多主總線
網(wǎng)絡上任一個節(jié)點均可在任意時刻主動向網(wǎng)絡上其它節(jié)點發(fā)送信息,多主站依據(jù)優(yōu)先機制進行總線訪問;
2,非破壞性基于優(yōu)先權總線仲裁技術
采用非破壞性基于優(yōu)先權總線仲裁技術結構,大大節(jié)省總線沖突仲裁時間,在重負荷下表現(xiàn)出良好性能;
3,具有多種傳送數(shù)據(jù)功能
具有點對點,一點對多點(成組)及全局廣播傳送數(shù)據(jù)功能;
4,節(jié)點數(shù)目多
直接通訊距離最遠可達10km(傳輸速率為5kbps),最高通訊速率可達1Mbps(傳輸距離為40m);
5,可靠性高
數(shù)據(jù)鏈路層采用短幀結構,實時性高,糾錯效果好,每幀信息都有CRC校驗及其它校驗措施,數(shù)據(jù)出錯率低,可靠性高;
6,故障自動判別
發(fā)送期間若丟失仲裁或因出錯而遭破壞的幀可自動重發(fā),暫時錯誤和永久性故障節(jié)點判別及故障節(jié)點自動脫離CAN總線。
CAN總線系統(tǒng)由CAN網(wǎng)絡節(jié)點、轉(zhuǎn)發(fā)器節(jié)點和上位機構成??偩€技術遵循現(xiàn)場總線協(xié)議,將分布在不同位置,用途各異的測量儀表、控制設備互聯(lián)成網(wǎng),并可接入Intranet和Internet網(wǎng)絡?,F(xiàn)場總線技術的關鍵標志是它能支持雙向多變量、總線式全數(shù)字通訊。傳統(tǒng)4~20mA模擬直流回路只能在一根兩芯電纜中單向傳輸一個參數(shù),隨著系統(tǒng)結構的日益復雜和信息量的增加,4~20mA電流環(huán)傳輸成為制約信息傳輸?shù)钠款i,所以現(xiàn)場總線替代4~20mA模擬信號標準已成為控制系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。
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