基于DSP的EtherCAT分布式伺服运动控制系统设计.pdfVIP

2014年 7月 机床与液压 Ju1．2014 第42卷 第 14期 MACHINETOOL ＆HYDRAUUCS V01．42No．14 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．14．031 基于DSP的EtherCAT分布式伺服运动控制系统设计 李伟光，容爱琼，侯跃恩，余漳，曾顺星 (华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640) 摘要：充分利用 EtherCAT拓扑结构灵活，配置简单，数据传输高速高效，实时性、同步性好等优点，以及 TMS320F28335DSP芯片丰富的外设功能 ，设计具有EtherCAT网络接 口功能的从站设备，构建EtherCAT分布式伺服运动控 制系统，并提供了系统硬件及软件的设计方案，可实现位置控制、速度控制、转矩控制3种伺服系统控制模式和实时数据 传输。 关键词：EtherCAT；TMS320F28335DSP；分布式伺服运动控制系统 中图分类号：TP273 文献标识码：B 文章编号 ：1001—3881(2014)14—100—4 DesignofEtherCAT DistributedServoM otionControlSystem BasedonDSP LIWeiguang，RONGAiqiong，HOU Yueen，YU Zhang，ZENG Shunxing (SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology， GuangzhouGuangdong510640，China) Abstract：TakingfulladvantagesoftheEtherCAT，suchasflexibletopology，simpleconfiguration，high—speedandhigh—efficient datatransmission，goodreal-timeandsynchronism aswellasTMS320F28335’Srichperipheralfunctions，aslavedevicewithEther— CATnetworkportwasdesigned．nadadistributedsenr0motioncontrolsystem wasconstructedbasedonEtherCAT．Thehardwareand softwaredesignofthesystem weregiven．Threeserv0system controlmodelswererealized，thatwerepositioncontrol，speedcontrol， torquecontrolaswellasreal—timedatatransmission． Keywords：EtherCAT；TMS320F28335DSP；Distributedselvomotioncontrolsystem 随着现代工业生产规模趋向大型化，生产设备系 机，从站为采用TMS320~28335自主研发的具有 Eth— 统化、规模化，开发设计网络化的运动控制系统成为 erCAT网络接 口的伺服运动控制卡，利用 DSP芯片 当今的研究热点。工业以太网技术不断成熟、成本迅 TMS320F28335的运动控制模块实现伺服电机控制。 速降低 ，为大规模工业控制系统提供首选方案。Eth． 主站与从站之间、从站与从站之间采用标准 100Base- erCAT是工业以太网家族的新成员，是 Beckhoff公司 TX电缆连接。系统的总体架构如图1所示。 提出的实时工业 以太网技术 ，它基于标准以太网技 1．2 系统工作原理 术，具有全双工通信，系统配置简单，数据传输具有 如图 1所示 ，EtherCAT分布式伺服运动控制系 高速、高效的特点，总线利用率高，其数据有效