超级先进的CAN总线技术让伺服电机远程控制实现了神奇的CANopen伺服模式彻底改变了我们对智能化水
针对伺服电机远程控制的创新方案:基于CANopen协议实现高效可靠的伺服控制模式
引言
为了解决伺服电机远程控制中的复杂接线、单一控制方式和可靠性问题,我们提出了一种利用CANopen通信协议和驱动子协议的新方法。我们详细分析了CANopen协议的对象字典和报文格式,并介绍了在CANopen环境下实现PP、PV、HM三种伺服控制模式所需的报文设置。通过搭建实验平台,包括PC机、CAN卡、伺服驱动设备以及USBCAN适配器,我们成功实现了基于CANopen协议的上位机界面操作,监控并控制伺服电机。
系统总体架构
我们的系统由PC机作为主站,上位机软件运行在PC上,与通过USB连接到PC上的USBCAN适配器相连;而从站则是通过DS301协议实现通讯功能的伺服驱动设备,它与总线通过通信接口相连。在这个系统中,DS301负责数据传输,而DSP402则用于定义特性的描述,这不仅包括运行模式,还包括用于控制驱动器状态机的一系列参数。
CANopen伺服控制原理
a)通讯模型
根据设备模型,可以将任何功能完全不同的设备进行描述。核心概念是对象字典,它包含描述设备及其网络行为参数列表,并且可以被应用单元或通信单元访问。这一参数列表使用16位索引及位数索引进行识别定位。
b)状态转换
我们的系统采用DSP402子协议来定义特性,这要求准确描述驱动器运行模式,并定义用于状态管理的一套状态传输过程。这些状态以对象字典中的6040h为基础进行管理,而6041h则用来读取当前状态。在发生错误时,将会进入故障态(FAULT)。
系统软硬件实现
a)硬件搭建
我们选择了TI开发环境配置相关参数并建立工程项目,然后下载至模拟板上测试SDO/PDO/NMT等通讯对象,以验证硬件平台是否正确工作。
b)软件设计
我们的软件设计主要包含闭环同步程序和CANopen通讯两部分。在CCS中建立项目后,我们初始化DSP系统以及CAN通信部分,并完成各个通讯对象初始化工作,以及编码器霍尔传感器反馈UVW信号判断初始角度位置。此外,还有预先映射路以及进入通信处理程序阶段。
c)报文设置与验证
在上位机界面中,NMT报告主站对从站进行预作或运行状态设置;SDO报告修改从站参数(速度位置等),同时更新PDO以获取实际值;最后比较设定值与实际值以确认正确性。本次实验成功地展示了如何根据不同需求调整PP、PV和HM三种模式下的报文内容,从而使得电机会按照用户设定的目标位置或速度运动。