基于can总线技术的数字交流伺服系统研究

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1、基于CAN总线技术的数字交流伺服系统研究

2、第1.lun(传输速率为5kbps)，最高通讯速率可达1Mbps(传输距离为40m)；可靠性高：数据链路层采用短帧结构，实时性高，纠错效果好，每帧信息都有CRC校验及其它校验措施，数据出错率低，可靠性高；故障自动判别：发送期间若丢失仲裁或因出错而遭破坏的帧可自动重发，暂时错误和永久性故障节点判别及故障节点自动脱离CAN总线。CAN总线系统由CAN网络节点、转发器节点和上位机构成。总线技术遵循现场总线协议，将分布在不同位置，用途各异的测量仪表、控制设备互联成

3、网，并可接入Intra和Inter网络。现场总线技术的关键标志是它能支持双向多变量、总线式全数字通讯。传统4~20mA模拟直流回路只能在一根两芯电缆中单向传输一个参数，随着系统结构的日益复杂和信息量的增加，4~20mA电流环传输成为制约信息传输的瓶颈，所以现场总线替代4~20mA模拟信号标准已成为控制系统发展的必然趋势。二、基于CAN总线技术的多机伺服系统1.CAN总线控制网络结构基于CAN总线技术的多电机伺服控制系统网络结构如图1所示，系统由上位机、CAN总线、现场伺服单元节点组成。数控系统上位

4、机通过CAN总线控制网络节点任一伺服单元，数字伺服与数控系统之间数据传输可分为实时性数据信息和非实时性数据信息两类。实时性数据指参与控制器实时位置、速度、转矩等控制指令和反馈信息，传输速度要求较高。非实时性数据主要是指控制器参数设置、功能设定、诊断功能、伺服状态与报警等信息，传输速度相对较低。图1CAN总线网络结构CAN接口适配器是上位机与伺服单元数据传输和控制的桥梁，伺服单元采集现场的数据通过总线传给上位机，实现实时监视和控制。三、数字伺服系统网络硬件与软件设计1.CAN总线接口硬件电路数控系统

5、上位机采用研华公司PCL-841卡实现CAN总线通讯，伺服驱动系统采用TI公司TMS320LF2407A片内CAN控制器。该控制器全面兼容CAN2.0B协议，具有标准和扩展标识符，有数据帧和远程帧，2407A片内CAN总线控制器与CAN物理总线接口采用82C250驱动器芯片。82C250采用阻抗为120Ω双绞线作通讯介质，信号采用差动接收和发送模式，抗干扰能力强，最高通讯速率可达1Mbps。有三种不同工作方式：高速、斜率控制和待机。本系统采用斜率控制，以降低射频干扰。为了增加抗干扰能力，保护CAN

6、控制器，在TMS320LF2407A与82C250之间加高速光电隔离器，光电隔离器采用HP公司HCPL-2630芯片，速度为10MHz，电路如图2所示。图2CAN驱动器接口电路2.CAN总线控制器软件设计CAN总线网络控制软件包括网络应用层协议、节点功能流程和编码等的配置和设计。·邮箱初始化配置包括对管脚的配置、波特率的设定、邮箱的收发配置等。首先，配置MCRB寄存器，将IOPC6和IOPC7引脚配置成特殊功能，即CANRX和CANTX；其次，配置MDER寄存器，即配置邮箱使能和邮箱2~3功能；最

7、后，对屏蔽ID寄存器进行配置，可以屏蔽任意位ID，这种寄存器只对接收邮箱起作用。；CAN邮箱初始化配置CAN_INIT：LDP#DP_PF2LACLMCRB；配置CAN引脚OR#0C0H；IOPC6,IOPC7配置为特殊功能：CANRX,CANTXSACLMCRB；CAN位定时器配置LDP#DP_CANSPLK#0040H,MDER；MD2=1,MBX2为发送方式SPLK#0FFFFH,CAN_IFR；清全部CAN中断标志SPLK#07FFFH,LAM1_H；设置邮箱2、3屏蔽ID寄存器0SPLK

8、#0FFFFH,LAM1_L；则ID必须匹配.lunwen1..lunwen1.