基于can总线多电机协调运动控制系统研究

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1、2010年2月机床与液压Feb．2010第38卷第3期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．38No．3DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．03．024基于CAN总线的多电机协调运动控制系统研究刘涛，王宗义，孔庆磊，武光田(哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：多电机协调运动控制系统在工业领域中的应用越来越广泛，深入研究多电机的协调运动控制，提高其同步精度具有重要的意义。提出基于CAN总线的多电机运动控制系统结构，设计基于SJA1000的具有CAN总线通信功能的硬件模

2、块和软件模块。实际运行结果表明该运动控制系统的各项技术参数均满足工艺要求。关键词：多电机协调运动；CAN总线；SJA1000中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1001—3881(2010)3—075—3ResearchonMulti．motorMotionControlSystemBasedonCANBasLIUTao，WANGZongyi，KONGQinglei，wuGuangtian(CollegeofAutomation，HarbinEngineeringUniversity，HarbinHeilongjiang1

3、50001，China)Abstract：Multi—motormotioncontrolsystemisusedmoreandmorewidelyinindustrialarea．It’Simportanttoimprovingsyn-ehronizedaccuracyofmulti—motormotioncontrolsystem．Thestructureofmulti—motormotioncontrolsystemwasproposedbasedonCANbus．Thehardwaremoduleandsoftwaremod

4、ulewiththefunctionofCANbuscommunicationweredesignedbasedonSJAIO00．Practicalresultsshowthetechnicalparametersofthiscontrolsystemmeettechnologyrequirements．Keywords：Multi—motormotioncontrolsystem；CANbus；SJAIO00运动控制在工业生产中的作用举足轻重，多电机机，从动电机的转速向主令电机看齐。协调运动控制是运动控制的一个重要分支。进入是传

5、统的多电机协调控制系统是典型的DCS系统，21世纪以来，多电机协调运动控制在工业领域中的协调控制较简单，控制系统要解决的问题是根据生产应用越来越广泛，控制精度与工艺要求也越来越高。工艺的要求决定多电机的协调转速，构成独立的转速诸如印刷设备、造纸设备、垂直升船机、印染设备和定值闭环控制系统。各电机的转速大小、负荷相互独轧钢等有着多个分散工作机构的大型设备，只有保证立，各个闭环回路中控制器的控制规律和控制参数也多个电机之间按某种比例关系同步协调运转，才能确按常规双闭环调速系统设计考虑。保生产的正常运行；系统同步性能的好坏，直接影响1．2

6、基于CAN总线的多电机协调运动控制系统到产品的品质和性能。因此，深入研究多电机的协调现场总线打破了传统控制系统一对一的结构形运动控制，提高其同步精度具有重要的意义。式，采用智能现场设备，把原先DCS系统中处于控长期以来多电机传动协调控制一直采用集散控制室的控制模块、各输入输出模块置于现场设备中，制，集散控制系统(DCS)是一种专用的封闭的系加上现场设备具有通信能力，现场的测量变送仪表可统，有着自身难以克服的缺点。CAN总线是现场总以与阀门等执行机构直接传送信号，因而控制系统功线的一种，是支持分布式实时控制系统的串行通信局能的实现能够

7、不依赖控制室的计算机或控制仪表，直域网，具有高性能、高可靠性、实时性等优点。基于接在现场完成，实现分散控制。现场总线的分布式控制系统(FCS)适应了工业控制CAN协议分为不同层次：目标层、传输层、物系统向分散化、网络化、智能化的发展方向，是一种理层。目标层和物理层完成ISO／OSI模块定义的数据开放性好、低成本、高可靠性控制系统。继DCS后链路层功能。它可以非常有效地构成分布式实时过程的FCS运用于多电机传动协调控制得到了越来越多监测和控制系统，并且具有非常高的可靠性。CAN的关注。总线规范了任意两个节点之间的兼容性，包括电气特1系

8、统总体设计性及数据解释协议，保证设计的透明性及执行的灵活1．1传统的多电机协调控制DCS系统性。多电机协调控制系统中，第一台电机为主令电基于CAN总线的多电机协调运动控制系统采用机，决定了系统的协调转速，其他电机称为从动电分布式控制结