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学兔兔 、l 訇 化 基于DSP和CAN总线的网络化运动控制系统研究 Research on networked motion controI system based on DSP and CAN bus 马 东，肖金壮，王洪瑞 MA Dong，XlA0 Jin．zhuang。V＼／ANG Hong．rui (河北大学电子与信息工程学院，保定 071002) 摘 要：针对目前运动控制系统的局限性，结合其网络化发展趋势，本文提出了一种基于DSP28335和 CAN总线的网络化多轴运动控制系统的原理和实现，并重点详细介绍了基于DSP28335集成 eCAN控制器的通信系统的硬件电路和软件设计方法。 关键词：多轴运动控制；DSP28335；CAN总线 中国分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1 009—01 34(201 3)03(下)一0005—03 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．201 3．03(下)．02 0 引言 1 CAN总线技术 运动控制系统是指以电动机为控制对象，以 CAN总线最早由德国Bosch公司提出，应用 运动控制器为核心，以电力电子功率变换装置位 在汽车行业，在1993年形成了CAN的ISO11898标 执行机构，在自动控制理论指导下所组成的电气 准，随着其不断完善和发展，应用范围逐步扩展 传动自动控制系统，从而来实现转矩、速度、位 到了工业自动化、医疗器械、家用电器及传感器 置等机械运动的控制。运动控制技术是推动新的 等领域，成为最有市场前景的主流总线之一。其 技术革命和新的产业革命的关键技术，其核心运 特点可以概括如下： 动控制器在军事国防、工业自动化、消费生活等 1)多主工作方式，网络上任一节点均可在任 众多领域有着极其广泛的应用。 意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不 目前的运动控制器主要是基于计算机标准总 分主从。 线的板卡结构，采用的总线大多为ISA、PCI，在 2)根据报文的标识符，CAN上的节点分成不 环境较差的工业现场，如振动、粉尘或油污严重 同的优先级，可满足不同的实时要求。 的场所长期工作，可靠性会降低。同时控制系统 3)采用非破坏性总线仲裁技术。当多个节点 结构越来越复杂，空间分布越来越广，大规模多 同时向总线发送信息出现冲突时，优先级较低的 级协同工作的高度自动化复杂系统的出现，要求 节点会主动退出发送，而最高优先级的节点可不 计算机网络的支持，控制器作为一个节点连到现 受影响继续传输数据。 场总线上，实现多轴数大规模协同控制。 4)报文采用短帧结构，传输时间短，受干 针对目前运动控制系统的发展现状和存在问 扰概率低，每帧信息都有CRC校验及其他检错措 题，本文给出了一种基于CAN现场总线，以TI公 施，具有极低的数据出错率和极好的检错效果。 司DSP TMS320F28335为运动控制器核心的网络 5)CAN节点在错误严重的情况下具有自动关 化运动控制系统的原理及其实现。CAN总线是有 闭输