伺服驱动系统远程控制-通信协议DS301、子协议DSP402实现伺服

发布日期:2022-08-31 浏览次数:20


本文针对伺服电机远程控制接线复杂性、单一性、不稳定性等问题,提出采用开放式通信协议DS301、驱动子协议DSP402实现伺服电机控制的新方法。

 
前  言
 
CanOpen是基于包含通信子协议和装置子协议的控制局域网(CAN)的高级通信协议。多在嵌入系统中使用。另外,它也是一般用于工业的现场总线。CanOpen在OSI模型的网络层(包括网络层)以上实施协议。Canpen标准包括寻址方案、几个小的通信子协议和由设备子协议定义的应用层。CanOpen支持节点间的网络管理、设备监控和通信,包括可处理分段管理和数据组合的简单传输层。通常,数据链路层和物理层由CAN实现。除了canopen之外,其他通信协议(Ethernet等)还将实现Cannopen的设备子协议。
Canpen是由非营利团体CIA提出并审查的。在CIAN 301中,定义了基本Canpen设备和通信子协定。基于CIA 301扩展各个设备的子协议。例如,I/O模块用CIA 401和运动控制用CIA 402。
为了解决伺服电机远程控制的复杂线路、单控制和低可靠性问题,提出了一种使用canopen通信协议和驱动子协议的新的伺服电机控制方法。分析了canopen协议的对象词典和消息形式。详细介绍了canopen伺服控制状态机各步骤的转换,canopen协议下的pp,pv,hm3时钟伺服控制模式的消息设定。实验平台是使用葫芦卡、伺服驱动器装置、伺服驱动器装置、pc机构建立的。基于canopen协议的伺服电机的pp、pv、hm的控制是通过上级计算机接口上的消息设定来实现的。实际面部结果显示,使用协议的信息设置,控制马达操作简单、简单,通信数据速度快、可靠性高。用户可以通过上电脑监控伺服电机。
 
 
 
►系统架构搭建
 
整个控制系统由PC机、CANopen上位机、USBCAN适配器、伺服驱动设备构成。CANopen通讯部分由DS301协议实现,伺服控制部分由DSP402协议实现伺服驱动设备作为的从节点,具有CANopen通讯功能,负责电机的电流、转速、位置等控制对象,它通过通信接口与总线相连,将信息传送给计算机的上位机界面;上位机界面则根据从站的反馈信息通过USBCAN适配器对伺服驱动设备实现控制。
 
 
►开放式通讯协议伺服控制原理
 
1 CANopen通讯设备模型
 
Canpen的设备模型被划分为通信单元、对象词典和应用过程的三个部分。用户可以通过这个模型来描述具有完全不同功能的设备。
CanOpen的核心概念是包含描述设备及其网络操作的所有参数的对象的字典。应用程序单元和通信单元可以询问此参数列表。对象词典的参数由16位索引和16位子索引来标识和定位。
通信部由康康收发器、罐控制器和canopen协议栈构成。协议栈定义通信对象以实现通信:NMT(Network Management Message)、PDO(ProcessData)SDO(Service Data Object)定义的消息或特殊功能对象(同步消息、紧急消息、包括时间戳对象等)。通信的所有内容和功能由这些通信对象来描述。NMT用于管理从站和从站的状态以响应于其通信状态。SDO然后被用来配置从站的对象词典并监视主站。PDO被用于高速传输小数据。特殊函数对象用于同步网络通信对象(通常为PDO)。应用部件是装置的基本功能的定义和描述。这是主站设备与主计算机之间的链接。其中心功能是访问设备的对象词典,监视设备的状态,监视设备的状态,高速发送设备的处理数据信息。
 
 
2 伺服控制模式
 
canopen驱动和运动控制装置子协议dsp402需要非常准确的描述特性。这不仅定义了驱动程序的动作模式,还定义了用于控制驱动程序的状态机。驱动状态机由对象词典中的控制词6040控制,并经由状态词6041读取驱动器的状态。
国家机器可以分为三个部分:powerdisable、powerenable和故障。所有状态在警报后输入“故障”。接通电源后,驱动器完成初始化后,进入SwitchHelu On Hand的无效状态。能够在该状态下进行通信,能够构成驱动程序。主电源还关着,电动机没有被激励。请在状态迁移2、3及4后进行操作。此时,主电源接通,按照设定了驱动程序的工作模式控制马达。状态转换9关闭电路的主电源。一旦闹铃发生在驱动器上,驱动器的状态就会发生故障。
PP模式(短表位置模式)是一种典型的定位模式,可以通过单一的步骤设置和连续设置来将马达控制在目标位置。PV模式(短表速度模式)是速度控制模式,HM(零返回模式)提供了到达开始位置的各种方法。