超级先进的现场总线技术及其应用实现了一个强大的伺服电机远程控制系统基于CANopen标准采用了最前沿

  • 科研进展
  • 2024年12月21日
  • 针对伺服电机远程控制的创新方案:基于CANopen通信协议,采用现场总线技术及其应用,为实现高效、精确和智能控制模式提供了新颖的解决方案。文章详细介绍了CANopen协议的对象字典和报文格式,以及如何通过状态机实现PP、PV和HM三种伺服控制模式。利用PC平台搭建的实验系统,我们成功地通过上位机界面设置报文,实现了基于CANopen协议的伺服电机远程控制。 系统架构简述: 整个系统由PC机

超级先进的现场总线技术及其应用实现了一个强大的伺服电机远程控制系统基于CANopen标准采用了最前沿

针对伺服电机远程控制的创新方案:基于CANopen通信协议,采用现场总线技术及其应用,为实现高效、精确和智能控制模式提供了新颖的解决方案。文章详细介绍了CANopen协议的对象字典和报文格式,以及如何通过状态机实现PP、PV和HM三种伺服控制模式。利用PC平台搭建的实验系统,我们成功地通过上位机界面设置报文,实现了基于CANopen协议的伺服电机远程控制。

系统架构简述:

整个系统由PC机、CANopen上位机、USBCAN适配器和伺服驱动设备组成。CANopen通讯部分采用DS301协议,而伺服控制部分则使用DSP402协议。伺服驱动设备作为从节点,以CANopen通讯功能连接到总线,并与计算机上的上位机界面进行信息交换。

了解 CANopen 伺服控制原理:

CANopen 通信设备模型

通信单元:定义数据传输方式。

对象字典:包含描述设备行为参数,如16位索引和位子索引识别定位。

应用过程:定义用户访问参数列表并配置监控。

伺服控制模式

DSP402子协议描述要求准确性,不仅定义运行模式,还定义用于驱动器状态管理。

控制状态机通过对象字典中的6040h来设定,并通过6041h读取驱动器状态。

系统软硬件实现

a) 硬件搭建

使用USBCAN适配器与PC及伺服驱动设备连接,配置DS301工程项目完成调试下载至驱动器中,测试SDO/PDO/NMT等通讯对象以验证硬件搭建成功。

b) 软件设计

在CCS环境下建立程序,其中包括闭环控制程序及CANopen通讯两大部分。

初始化变量使能全局中断获取编码器反馈UVW三路信号判断初始角度位置;初始化通信包括设置地址波特率映射进入通信处理程序。

c) 服务报告设置

SDO报文结构11位COB-ID + 最多8个数据域,由于NMT/SDO/PDO可实现在预作或运行状态以及设定速度位置等参数,以此形成不同操作下的电流转速位置反馈测量值

模式验证:

上位机会显示正确性对比各目标值与实际结果,对应每种模式(PP, PV, HM)分别展示其曲线图表明有效性

总结

本次研究不仅提高了远程操控灵活性,而且优化了用户体验,使得对于复杂场合更为稳健可靠。此外,该方法在实际应用中能够促进技术发展,为未来自动化领域带来新的视角。

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