基于CAN總線的分布式智能步進運動控制方案

分類：解決方案日期：2012-04-01 00:00:00 來源：西部工控網

　　CAN總線的分布式運動控制

---基于TRINAMIC智能步進電機

一：當今的自動化應用中，智能型技術發展方興未艾，例如分布式運動控制，其中所有信息與控制均由中央服務器推送至自動化系統的邊緣裝置，這種設計大量節約了時間與金錢，儼然形成一種趨勢。之前分布式控制并不普及人們使用傳統的集中式運動控制，由主機（如PLC）管理馬達的運動，但是這種控制方式的缺點是需要大量的步線，建置如此復雜的系統相當困難，常出現線纜束過粗不易維修或無法提供可靠服務的情況。

　　上圖為控制1100個步進電機的例子，下圖為結構簡圖。

整個網路結構十分清晰，主要有Ethernet轉CAN的NET-2-X和PD-140-42-SE-CAN（支持CAN總線的控制+驅動+電機+反饋）現分別介紹PD-140-42和NET-2-X。

三：PD-140-42-SE-CAN：集成控制+驅動+電機+反饋

TRINAMIC產品的一個主要的特點就是集成度非常高，比如其PANdrive系列的產品，舉其中一款產品PD-140-42為例。電氣參數：

PANdrive系列產品是一種智能產品集成了控制器，驅動器，電機，磁編碼器與一體此外支持如USB，RS232，RS485，CAN等多種通訊方式。外部只需要提供電源便可輕松自如對電機實現理想控制；可以支持聯機控制，也可以脫機控制帶有64KEEROM用于程序存儲。此外支持LabView,VB,VC語言

可通過CAN或RS485通訊組成多軸總線網絡控制；適用2相42mm，57mm，60mm，86mm步進電機；

PD-57-1060是一款集成了步進電機的控制+驅動+編碼器反饋智能系統，可以滿足用在一些需要高可靠性的場合

■電氣參數：

●供電范圍9V---51V DC；最大驅動電流3A

●集成57步進電機的力矩：0.55Nm，1.01Nm，1.26Nm，1.89Nm

60步進電機力矩：1.1Nm，1.65Nm，2.1Nm，3.1Nm

■ 集成編碼器：

● 集成磁編碼器（最大12800脈沖/轉）可避免和檢測電機丟步

● 最大細分可以達到256

● 高效率，電機發熱量少

● 輸出電流可以根據電機的負載自動動態調節，節省80%能量，避免電機發熱，即Coolstep專利技術

● 高精度失速檢測功能，用于檢測電機負載StallGuard，實現力矩控制

■ 接口：

● 左右限位輸入，一個原點輸入

● 2個數字量輸入/2個數字量輸出

● MiniUSB，RS485，RS232和CAN通訊

● Step/dir控制信號輸入

● Shutdown輸入可以通過硬件將驅動失去使能

■平時的供電電壓為24 V，電流2A

■低功耗設計，內部集成完整的保護功能

■可以在運動過程中即時改變電機參數

■最大細分為64， MixDecay專利技術保證電機運行平穩

■集成磁編碼器（40 96個脈沖/圈）

■除帶有正負限位外，還具有2個輸入，兩個輸出

　　■多種通訊方式USB，RS232， RS485和CAN

另外還具有不同尺寸，力矩，通訊方式的PANDrive系列產品，可供客戶選擇如下圖所式

四：NET-2-X：多用途通訊轉換器

Net-2-X是一款具有高度集成和多功能接口的轉化器/網關。Net-2-X提供多種通訊接口，這種高集成的產品是在普通標準的產品中所不具有的，如Net-2-X具有RS485，CAN，IIC，SPI，USB，Ethernet多種通訊接口，此外還具有與24V電壓兼容的I/O接口。Net-2-X與PC遠距離通訊中除了選擇USB用做連接外，Ethernet更增加其接口允許兩者之間遠距離通訊。Net-2-X外部有一鋁制的外殼。