CAN总线印刷机用伺服解决方案
14:19:30来源: 21ic
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　　花机是一种在一块材料上整齐有序地印制多种色彩、标签、字符等标示符的设备。能印刷材料相当广泛，比如丝带、胶带、胶贴、橡筋带、棉带、人字带、布带和织边带等等外，还包括人造皮革和胶料。其中轮转式系列还可以印制成衣、鞋帽、玩具及各种带类的商标。　　目前国内多色印花机基本上采用的多方案，系统由一个主PLC协调整体系统工作，每个工位配置（一个工位印制一种花色）一个小PLC，该PLC的作用主要是协调该色位的两个电机之间的动作，一个动作是由带动色标电眼去检测误差；另一个动作是刮刀伺服电机补偿色标电源检测到的误差并带动印刷设备开始印刷工作。　　设备整套外形图：
　　一、系统设计要求　　丝网印花机是一个由印花工位、烘干工位、拖膜工位、收料工位组成的系统，其中印花工位最为重要，如何保证每一个印花工位所印制的花色能够准备无误地套在前一个色上是控制系统必须实现的功能之一。　　印花工位1（第一道工位）处于整条生产线的最前端，在这个工位上印制第一道花色，在该工位印制第一道花色后，后面的几个工位在印制前要确保所印制花色的位置与第一道花色位置成一定位置关系，否则就会出现错位的现象。因第一个工位处于系统最前面，所以无需要进行误差检测。印花工位2/3/4/5/6/7/8（第2/3/4/5/6/7/8道工位）处于整条生产线的后端，在这几个工位上印花前，必需确保所印制花色的位置与第一道花色的位置成一定位置关系，否则就会出现印花错位的现象。　　因此在这几个工位上有一个专门的色标检测电眼，通过电眼来检测前一到工位所印花色的位置，从而调整本到工位应该印制的位置，进而起到校准的作用。　　二、以前方案介绍　　整套系统中PLC之间采用485的通讯方式，主站PLC通过485来协调下面各个工位PLC之间的动作并交换各种数据，交换的括报警信息、印制长度等，整套系统中所使用的PLC根据工位的增加而增加。　　方案特点：　　通讯速度慢、响应不及时：采用485通讯方式，由于目前设备较长（8色机长度达到40米），要赢得稳定的通讯，必须使用较低的通讯速率，因此整套系统响应比较慢；　　编程量大：系统中采用了多台PLC，而PLC之间的必须通过编程来完成，每个PLC均要进行独立的编程操作，因此给编程、维护造成了工作量；　　印刷速度慢、效率低：一个中各个工位与主PLC间交换数据的次数多，系统在交换数据上花费了太多时间，造成了系统效率低下，印刷速度提不上去；　　升级能力不足：由于系统的印花数跟控制器有关，如果想增加新的花色还需要购买新的控制器和相关附件，因此增加了系统的改造成本；同时系统使用的主PLC也属于小型PLC，如果新增工位，必然会对系统的整体性能产生较大影响，因此不利于系统的升级换代；　　系统成本高：每一个工位使用单独的PLC进行控制，增加了系统成本；　　接线众多，距离长，抗干扰能力差：系列中每个印花工位都有汽缸，而这些汽缸都是统一由主PLC控制，系统从生产线的头段到最后一个汽缸之间的距离很长，导致系统接线距离长，同时成本高，而且布线不便，故障检查繁琐等等问题；　　三、现在采用方案　　解决方案是当前工业领域非常流行的总线解决方案，所有的硬件设备均连接到CAN总线上，设备间的数据交换通过总线来完成，由于具有很高的数据传输率，因此系统具有很高的实时性和很强的数据处理能力。主PLC与各个工位之间的通讯全部采用总线，交换的数据可以更多，速度也更快，系统中印花工位的增加对控制器没有任何成本影响，而且对整个系统的性能影响也甚小！　　CAN总线解决方案为客户带来的直接好处：　　采用总线控制方式，由伺服直接进行交换，系统循环时间大幅降低，生产效率得到大幅提高；　　印刷精度比以前提高1倍；　　采用远程I/O，极大的减少了系统布线，降低了系统；　　系统扩展能力大幅增强，可以很方便增加印刷工位；开放式系统，客户可以根据自身需求来更换系统部件；　　总线式结构、智能式伺服驱动器，可以很方便监控系统各个工位的运行状态；
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编辑：什么鱼
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北京航空航天大学教授，20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。1 Pages: 1/2& & &Go
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大家好，我想做2套伺服同步控制，这个在台达A2系列伺服中也叫龙门控制，保证速度相同，距离相同。方案1：台达是通过伺服控制器之间相互反馈，2套控制器接受同一组脉冲来实现，但我并没有购买台达的控制器，&&用的是三菱的控制器，所以台达的方法只是一种思路。方案2：还有一种思路就是2组脉冲分别控制这两套伺服，使用直线插补命令，只要我的直线插补是45度的直线，也就是把2套伺服当做X轴，Y轴看的话，分别是从坐标（0,0）移动到（100,100）这样的插补命令可以完成同步同速输出，但是问题是，PLC只是发出脉冲，伺服接受后执行，伺服控制器之间没有互相反馈，一旦一个伺服过载，报警，但另一个伺服虽然可以进行急停控制，但理论上并不是一种最理想的控制方式。方案3：还有一种控制方式就是同步轴控制，两台或多台电机同步驱动，一主一从工作，从动轴跟随主动轴。我猜想这种方式是主动轴的伺服控制器同过主动轴的伺服编码器反馈的脉冲再发给从动轴的伺服控制器。但不知道这样是不是可行问问大家，做这样的系统都是如何去做，什么方式实现的。。谢谢大家。。
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我是一组脉冲带两组伺服，在牵引机上就是这样用的。不管哪一台伺服出了问题就自动停机呀。
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<div class="f14" id="read_樓的方法在龍門系統是可行的
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引用引用第1楼lijinniu于 14:03发表的&&:我是一组脉冲带两组伺服，在牵引机上就是这样用的。不管哪一台伺服出了问题就自动停机呀。一组脉冲直接输出到2个控制器，然后把控制器的加速、减速参数，齿轮比完全设置相同就可以了吧。如果其中一台报警，那么ALM报警信号中断，PLC就停止输出。这样控制的话，有一个问题，我如果进行原点回归操作，2台伺服就无法使用两个近点（DOG），如果不进行原点回归操作，就不能保证两个伺服起始点在一条直线上。如果起始点错位，虽说运动同步，那么龙门架就扭转了？不知道我说的对不？
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如果你两台伺服之间没有机械相连的话可以使用两个近点开关的，否则一个就可以了。如果要使用两个近点开关可以用外部的继电器把两个脉冲信号分开使用。
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引用引用第4楼lijinniu于 15:59发表的&&:如果你两台伺服之间没有机械相连的话可以使用两个近点开关的，否则一个就可以了。如果要使用两个近点开关可以用外部的继电器把两个脉冲信号分开使用。这个回答真的很完美，很赞！一组脉冲在回原点时分别控制，同时动作时再一起控制
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用继电器去分开脉冲这样好吗，不会造成干扰的问题吗？？？？？？
相互学习，共同进步。
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学习了，回原时分开控制不错。
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xiejun8103
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两近点开关不能串连吗？
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用西门子300PLC组态控制PROFIBUS方式DP通信控制、方法简单，接线更简单，通信四根线就搞定啊——这是一个图片样例，是实物控制的啊， =600) window.open('/attachment/Mon_14_92b775cad30b030.jpg');" onload="if(this.width>'600')this.width='600';if(this.height>'3000')this.height='3000';" >
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PLC集成控制+机器人控制+视觉系统+运动控制+远程控制+总线控制（EtherCAT\PROFINET\PROFIBUS\CANopen\MODBUS )销售大功率总线伺服
hafatahaha
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要求很高就得用总线了，台达CAN总线,控制器和对应的私服都有，要是不是很高要求，楼上几个方案都可行
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上海承接工业电气自动化项目工程 && 台达,三菱（变频器，pllc，伺服，人机，温控器）进口变送器，传感器，视觉
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当然是CAN总线比较经济，也不贵
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1 Pages: 1/2& & &GoCANopen协议在伺服电机控制系统中的实现，CANopen协议，CAN总线，伺服电机控制
CANopen协议在伺服电机控制系统中的实现，CANopen协议，CAN总线，伺服电机控制
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基于现场总线的网络技术的研究是自动化领域发展的一个热点，CANopen协议是目前流行于欧洲的基于CAN总线应用层的标准协议，对工程设计者来说，研究现场总线的核心任务就是对控制节点进行开发，本文就是通过实现伺服电机控制模块的CANopen为协议，说明一个基于CANopen协议的控制网络的组态。伺服电机控制器在自动控制领域里有着广泛的应用，如纺织机械和印刷机等，为了得到理想的速控效果，伺服电机模块除了要在分辨率、线性程度以及
基于现场总线的网络技术的研究是自动化领域发展的一个热点，CANopen协议是目前流行于欧洲的基于CAN总线应用层的标准协议，对工程设计者来说，研究现场总线的核心任务就是对控制节点进行开发，本文就是通过实现伺服电机控制模块的CANopen为协议，说明一个基于CANopen协议的控制网络的组态。
伺服电机控制器在自动控制领域里有着广泛的应用，如纺织机械和印刷机等，为了得到理想的速控效果，伺服电机模块除了要在分辨率、线性程度以及转换速率上达到一定的要求外，还应具有良好的在线可控性和实时在线状态检测功能，为此，利用CAN总线高层通信协议CANopen，结合陕西省教育厅“并条机自调匀整”项目对伺服电机控制模块参数的要求，开发了一个具有硬件可重用性、软件可重配置特点的伺服电机控制模块。
1 CANopen协议概述[1－2]
CANopen协议是由CiA协会针对CAN协议的不完整性而定义出的一个更高层次的协议——应用层协议。一个CANopen设备模块可分为3部分，如图1所示，通信接口和协议软件用于提供在总线上收发通信对象的服务，不同CANopen设备间的通信是通过交换通信对象来完成的。这一部分直接面向CAN控制器进行操作，对象字典描述了设备使用的所有数据类型、通信对象和应用对象，对象字典位于通信程序和应用程序之间，用于向应用程序提供接口，应用程序对对象字典进行操作，即可实现CANopen通信。它包括功能部分和通信部分，通信部分通过对对象字典进行操作实现CANopen通信，而功能部分则根据应用要求来实现。
在CANopen网络系统中每个节点都有唯一的一个对象字典，而且每个节点的对象字典都具有相同的结构，但具体的内容要根据不同的设备而定，包含了描述该设备及其网络行为的所有参数，CANopen协议还定义了4种报文（通信对象），用于对不同作用的信息进行处理，分别为管理报文（NMT）、服务数据对象（SDO），过程数据对象（PDO）和预定义报文或特殊功能对象。具体的CANopen协议内容可参考相关文档。
2 伺服电机模块的硬件实现
伺服电机模块应用Microchip公司生产的带有CAN总线功能模块的主频为40M赫兹的PIC18F258单片机进行控制[3]。根据并条机自调匀整系统对伺服电机的要求（9V－3000r/min，即3mV－1r/min），以及从总线上以1ms为周期发送来的D/A转速控制数据，使用ADI公司的12位AD7243芯片进行D/A转换，它具有300K赫兹转换速率，3种可选择的输出电压，分别是0～＋10V、0～＋5V和－5～＋5V，采用串行端口通信。
图2为硬件电路简图，根据系统需求，设置AD7243电压输出为±5V，将AD7243芯片的ROFS引脚与REFIN引脚相连实现，在AD7243的输出端接有OP07运算放大器，用于调整输出电压到±10V，以控制电机正反方向和调节转速，图中继电器FDLL4148用于控制电机的启动和停止，光耦TL521用于对伺服电机状态采集时的隔离器，为实时了解伺服电机运行状态，根据CANopen协议分别设计了用于指示系统当前状态和错误的LED（绿色和红色）指示灯。J1为与伺服控制器的接口插件。
图2中，在OP07上接有调节零输出偏置电压的可调电位器R3；用ADuM1100高速数字隔离器代替传统的光电耦合器，以降低功耗，提供精确的信号，MCP2551是一种可容错的高速CAN收发器，具有差分发射和接收能力，可将许多节点与同一网络相连接并采用非屏蔽线部署网络，从而降低系统成本。
3 伺服电机模块的CANopen协议实现
（1）CANopen协议实现
伺服电机模块在CANopen网络中作为从节点发挥作用，完成属于自己范围内的特定任务，进行实时数据传输，并对其负责的底层设备进行数据采集和控制，在实现CANopen协议之前，必须先了解它在网络中的具体功能：通过CAN总线接收控制伺服电机的数据（包括转速控制、启动和停止），采样伺服Ready信号和电机当前状态回送到CAN总线。
CANopen协议的核心内容是对象字典，完成各种机器CANopen协议通信的实质是在对象字典的基础上进行操作，通过映射的关系实现对各种报文数据的处理，根据伺服电机模块的功能并结合CANopen协议各类报文的特征，定义了如表1和表2所列的属性。
表1和表2定义的SDO报文和PDO报文分别用于读/写对象字典和传送实时数据，PDO报文映射参数子索引的内容代表PDO报文中各字节的用途，比如：RxPDO报文映射参数子索引0xL指对象字典索引0x6411和子索引0x01，占16位的数据内容，即控制电机转速数据，此外，系统还定义了一个接收NMT报文，用于实现主节点对从结点的组态；一个
Heartbeat（心跳）报文，以5000ms为周期发送，使主节点实时监测从节点状态并在发生错误时及时进行处理。
除了上述用于实现伺服电机模块预定义功能的报文外，还根据CANopen协议的指示灯规范设计了状态（绿色）和错误（红色）指示灯，通过定时器周期性地检查CAN总线状态寄存器和CANopen通信状态标志，设置指示灯的常亮、闪亮和闪烁等状态，可使用户直观地判断当前机器所处的状态，从而提高工作效率，具体的CANopen协议和指示灯规范可以参考相关文档[4]。
伺服电机控制模块的设计是基于CANopen协议对象字典的模块化设计，它可以方便地进行功能扩展，只须修改对象字典中报文映射参数，添加相应的功能模块即可实现。与以往的基于CAN数据传送协议相比，大大提出了系统效率，节约了有限的硬件资源，为功能的扩展和用途的延伸提供了方便。
（2）应用程序流程
伺服电机模块上电以后，根据CANopen协议从节点的性质，系统在进行完初始化参数配置后，发送Boot－up报文通知主节点已进入预操作（preoperational）状态，并在主循环中等待各种类型中断的到来，在预操作状态中，可接收主节点的SDO报文读/写对象字典。比如当无法使DA零点输出偏置电压达到标准值时，可以通过修改对象字典的电压偏置值相来进行调整。NMT报文也可在预操作状态中接收，用于改变节点状态，进入伺服电机模块实时传输PDO报文的操作（operational）状态，开始系统的正常工作，一旦系统进入预操作状态，就会以5000ms为周期发送Heartbeat报文使主节点实时监控伺服电机模块的状态，当从节点发生错误时主节点就可以立刻采取措施，实现实时在线监控的功能，图3为中断程序流程图。
（3）基于PIC18F258微控制器的邮箱动态分配的实现
邮箱动态分配的任务是在不固定某个邮箱具体特性的同时，实现对邮箱中报文作用的判断，通过邮箱的动态分配，可以节约系统资源，提高软件灵活性，便于今后系统扩展。
在系统初始化过程中，实现了邮箱的动态分配，具体方法是：PIC18F258微控制器具有2个接收缓冲器和6个接收滤波器，其中：接收缓冲器0对应于接收滤波器0和1；接收缓冲器1对应于接收滤波器2、3、4和5。通过定义常数标志数组_uCANRxHndls[i]（0≤i≤5），依次将要接收的报文COB－ID定义到接收滤波器中，当产生CAN总线接收中断时，根据中断标志寄存器PIR3的Bit0（RXB0IF，接收缓冲器0中断标志位）和Bit1（RXB1IF，接收缓冲器1中断标志位）来判断产生中断的接收缓冲器。
当接收缓冲器0中断时，则有：
_uCAN_ret＝*（_uCANRxHndls＋（RXB0CON＆0x01）） （1）
其中：_uCAN_ret为标识某报文接收中断数组常数标志；接收缓冲器0控制寄存器（RXB0CON）的Bit0为接收滤波器0、1的选择位。
接收缓冲器1中断时，则有：
_uCAN_ret＝*（_CANRxHndls＋（RXB1CON＆0x07）） （2）
其中：接收缓冲器1控制寄存器（RXB1CON）的Bit2－Bit0为接收滤波器2、3、4和5的选择位。
通过式（1）和式（2）可得代表某种报文中断的数组常数标志，实现对接收报文类型的判断，完成邮箱动态分配和相应报文处理。
4 实验验证
为方便实现实验室监测，直观地观察伺服电机模块的工作状态，判断D/A转化的线性特征，使用LabView软件设计了PC监控面板[5]，如图4所示。
图4中的amplitude和phase分别用于设置发送正弦波的幅度和相位，正弦波数据以占用两字节的形式发送，结合继电器1和2占用的一个字节组成3字节的TPDO报文，光耦1、2表示从RPDO报文接收到的数据状态，在此监控面板的基础上，使系统的调试更加方便。
在示波器上观察到的D/A输出波形如图5所示，因为D/A输出为瞬间波形，所以在示波器上看到的波形光线只有一部分。此外，由于LabView软件的限制，最高输出数据周期只能达到1ms，因此，在示波器上看到的波形有折线存在，每个转折点代表一个输出点，通过设置相位值来决定转折点的个数，即输出多少个数据来表示一个波形，例如图5中的相位为18，则会输出36个点来表示一个周期波形。将此D/A输出至伺服控制器即可实现对伺服电机的控制，这一点已在现场试验中得到验证。
通过对并条机自调匀整系统的其他控制节点采用相同的方法进行CANopen协议开发，实现了网络化的控制系统。除了伺服电机外一个完整的控制系统还应有：主控模块如（DSP或单片机）、PLC模块和键盘显示模块等。和伺服电机模块一样，可将每个控制模块都作为一个节点进行开发。每个节点都有各自的节点ID，所接收和发射的数据在总线上进行交流，通过改变伺服电机控制的低速罗拉转速来调节牵伸倍数，从而达到自调匀整的目的。
自动控制系统的网络化，标准化是现代工业发展的一个必然趋势，将CAN总线应用层协议CANopen应用于该领域有着广阔的应用前景，本文通过将伺服电机控制模块做成符合CANopen协议的标准化装置，并应用于并条机自调匀整系统中，使其具有了即插即用和在线监控特性，增强了设备的可扩展性，提高了数据传输的可靠性。这种基于现场总线应用层标准的协议的开发和使用，对提高系统的工作效率，特别是对复杂系统的研制具有一定的指导意义。
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应用与方案分类
iPhone8 CAD设计图流出:全面屏+垂直双摄像头。如何利用CANopen控制伺服电机？ - 知乎117被浏览5332分享邀请回答45 条评论分享收藏感谢收起与世界分享知识、经验和见解基于CAN总线的ELMO伺服运动控制系统_技术方案_工控网_工业360
基于CAN总线的ELMO伺服运动控制系统
核心提示：
基于CAN总线的运动广泛的应用于军事及民用工业领域。本文介绍了运用以色列Elmo及其CAN总线技术实现的交流伺服运动控制系统，具体设计了整个控制系统的各个部分及其内部模块。从硬件与软件两方面将其与一般的CAN总线控制系统相比较，体现出该系统各方面的特点与优势。
关键词：Elmo伺服 CAN总线 模块化设计
　　CAN现场总线是80年代末由德国Bosch公司为公共汽车系统设计的现场总线，是迄今为止唯一成为国际标准的现场总线，也是公认的全球范围内最具前途的现场总线之一。CAN现场总线最初用于汽车，由于CAN总线系统的特性，后来CAN总线广泛的应用于过程工业，机械工业，纺织工业，农用机器，机器人，数控机床，医疗器械及传感器等领域。1999年，6千万个CAN总线控制器投入使用，2000年市场销售超过一亿个现场总线器件[1]。
　　本文介绍了南京工业大学运动控制研究所设计的一种基于CAN总线和以太网的Elmo伺服运动控制系统及其设计。该产品由以色列Elmo公司提供包含技术：模拟功率转换，基于电流回路控制的ASIC，DSP和处理器—数字驱动器，总线结构—数字驱动器，第三代运动控制编程语言Elmo Studio。硬件上采用以色列ELMO公司的MASETRO、英国TRIO公司的MC206多轴控制器、泉毅公司PWS6600C-S和BAS-3/230系列交流伺服驱动器设计[2]。现在ELMO拥有广泛的应用领域：半导体，医疗，电子产品，包装机械，线性电机，材料处理，木材切割，机器人，军事和航空，实验室自动化。这里，Elmo伺服运动控制系统主要作为基于CAN总线的交流伺服实验平台应用于南工大总线运动控制实验以及伺服特性实验中。
2 标准CAN总线控制系统设计
　　CAN是一种串行通信总线，采用CAN2.0A或2.0B通信标准，广播式通信方式，多主结构，无损仲裁，有完善的错误检测机制，自动重发机制。
　　CAN具有技术先进、可靠性高、成本合理的特点，但CAN协议本身并不完整。其定义了数据链路层和部分物理层，为网络中的CAN节点提供了一种广播式报文分帧传输通道，其流量控制、节点地址分配、通讯建立等具体内容需要使用者自己实现，因而需要建立应用层协议。当前国外流行的CAN总线分布式运动控制系统应用层协议主要标准有：CANopen协议，DeviceNet和SDS。国内主要标准有iCAN等，在国内已实现400万个节点[3]。
　　按照CAN总线协议，CAN总线可以是任意拓扑结构的，但一般来说，CAN总线主要采用图1所示的4种拓扑结构。
图1 CAN总线的4种拓扑结构
　　基于CAN总线的运动控制系统如图2所示，有两个显著的特点，第一是其控制对象为伺服运动控制对象，第二是其网络化控制器包括CAN总线通信媒介和CAN控制器节点两部分。
图2 基于CAN总线伺服运动控制系统结构
　　硬件上采用PHILIPS的SJA1000独立CAN控制器，PCA82C250通用CAN收发器，为了保证总线传输质量，提高抗干扰能力，可以在SJA1000和PCA82C250之间加接两个高速光耦，一般使用6N137[4]。SJA1000控制器支持CAN2.0B底层通信协议,CANopen或Device Net等应用层通信协议。最简单的硬件电路如图3所示。通过制定简单的通信协议之后，便可以构成简单的CAN总线控制系统。此种系统价格便宜，经济实用，适用于智能通信卡、汽车控制系统、电梯控制系统、温度和湿度等数据采集和报警系统、厂房监控系统等对于稳定性，可靠性和工作环境要求一般的系统中。
图3 最简单的CAN总线硬件电路
3 基于CAN总线的ELMO运动控制系统
　　3.1 ELMO系统硬件构成
　　系统基于CAN 2.0B通信协议，应用层采用的是分布式运动控制系统常用的CANopen协议。该协议详细规定了通信模式，网络管理及其相关参数的设定。
　　系统设计采用的拓扑结构是菊花链型拓扑结构。此种拓扑结构是用电缆把一台设备依次连接到下一台设备，一直到最后一台设备和终端器为止。如图4所示。
图4 菊花链型拓扑结构
　　这里的终端器集成在最后一个驱动器中。这种结构也可以认为是长度为零的总线型拓扑结构。若采用菊花链型拓扑结构，当一台设备从区域取下来，该设备后面区域上的所有设备将失去连接，从而产生故障。这将导致许多设备失效 潜在的过程停运。本系统采用此种拓扑结构：（1）CAN总线最远通信距离是10km,用于工厂控制或监控时，此种结构可以降低总的电缆长度，减少电缆的使用从而减少设备连接费用。（2）综上所述，该种结构需要每一台设备具有高度的稳定性与可靠性，而Elmo伺服运动控制系统正是这样一种系统，它运用专利芯片设计，确保高稳定性.低电磁辐射：高抗震12G，使用温度范围：40—80℃，强重力可达25+G，运行湿度90%，平均无故障时间50万小时。
　　图5整个系统的体系结构中，运动控制器采用了以色列ELMO公司的独立型的运动控制器Maestro，驱动器采用Elmo专用伺服驱动器Bassoon。
图5 Elmo分布式伺服系统体系结构
　　运动控制器Maestro主要由五大模块组成[5]，如图6。
　　（1）蓝色表示主机通信模块：Host Communications Services,负责Maestro与外部的通信。
　　（2）黑色代表命令行解释模块：Command line interpreter,负责个人指令通过Maestro或SimplIQ立即执行。
　　（3）棕黄色代表内核模块：Virtual Machine,负责执行用户指令程序。
　　（4）淡黄色代表控制管理模块：Motion Manager,发送与接收来自各轴的信息，协调各轴的运动。
　　（5）绿色代表CAN总线模块：CAN Network Communications Server,内部集成有支持CAN总线通信的模块和支持CANOpen协议的模块，负责与CAN总线进行通信，支持CANopen DS301,DSP401,DSP402通信协议。
图6运动控制器Maestro结构
　　各个模块，各伺其职而又相互通信，作为系统和外界进行信息交流来完成用户的指令。各大模块下辖子模块，比如：主机通信模块分为RS—232通信模块，局域Ethernet网模块，远程控制Telnet模块，广域网WEB模块，协议转换网关Gateway模块等。与前述一般的CAN总线控制系统使用独立总线控制器SJA1000内部CAN2.0B协议模块与应用层模块完成上位机通信功能相比，它采用完全的模块化设计，具有诸多的优点：产品更新换代快，可以缩短设计和制造周期，可以降低成本，维修方便，产品性能可靠。功能模块的复用可以降低开发成本,提高系统的质量和安全性能, 保证控制器能满足需求[6]。内部具有CANopenDS301等协议模块，无需再定义应用层协议，远程控制模块用于远程控制，以太网模块用于局域网PC机控制，网关模块用于协议转换等都是其无法比拟的。另外，体积超小，稳定性超高，内部集成功能放大器驱动功能强大,响应时间超短仅有200微秒等诸多优点是Elmo产品所独有的。
　　与一般的伺服驱动器相比，Elmo伺服驱动器Bassoon采用智能模块化设计，内核为摩托罗拉16位DSP电机控制专用芯片，并且提供了相应的开发工具，用于控制永磁同步电机，异步电机等。其内部包括支持CAN2.0B通信协议的CAN总线模块。该DSP具有支持PVT等插补功能。可以通过Maestro进行控制，也可以通过PC机直接控制。它具有响应时间超短一般可以达到微秒级，体积超小等特点。
　　通过上位机编译产生的中间代码传入控制器Maestro中，Maestro不断转译上位机更新的位置命令（运动曲线），通过现场总线下传给驱动器，总线节点解释指令以后转化为数字脉冲信号，控制交流伺服电机完成指令。
　　3.2 ELMO运动控制系统软件构成
　　Elmo提供了专门的软件Elmo composer进行初始化参数设置和参数更改，运动控制语言ELMO类VC语言ELMO Studio对于有关运行轨迹进行编程实现,Elmo Recorder用于对运行轨迹的监控与记录。
　　ELMO Studio运动控制语言采用高级语言，指令简洁易懂易记，编程简单，具有基本的和运动控制功能。PLC和运动控制功能的实现采用统一的一种编程语言，简化了程序的编写。ELMO Studio语言由上位机编译器对源程序进行词法、语法、语义进行分析，上位机编译器最终生成中间代码，然后下载到运动控制器（下位机）中由解释器解释，下位机解释器使用一个循环结构读取并解释下载到运动控制器用户程序区的运动控制程序，进而实现运动控制和PLC控制。它具备多轴同步控制功能，可以协同1—48轴同时联动，完成所需的图样的路径。此种控制语言是Elmo所独有的高级编译语言。一般的CAN总线控制系统不具备多轴同步控制功能。
　　软件设计的目的是通过VC++6.0语言开发出一个在Window环境下使用的32位应用程序，在软件的上层是由ELMO公司提供的接口函数和微软提供的MFC库来实现的交互性人机界面，总体界面风格是MDI形式，由一个主窗口内嵌子窗口，在MDI这个总体结构下所谓＊Frame、＊View、＊Document是三位一体的，控制关系如图7：
图7 类层次结构与相互关系框图
　　图7中CMacApiTestApp是CWinApp的派生类，CMainFrame是CMDIFrameWnd的派生类。CMacApiTestApp总管整个程序，控制整个进程。CMainFrame最重要的是消息处理类，它是其他子窗口的父窗口，无论什么控制消息都要通过它。例如响应全部的菜单消息、对话框消息、定时器消息、控件消息、自定义消息以及底层的＊.DLL交互消息，发送运动控制命令。
　　本文通过比较一般的CAN总线运动控制系统与Elmo伺服运动控制系统，突出了Elmo控制系统的特点。通过比较可以知道，Elmo伺服控制系统具有很多一般CAN总线控制系统不具有的构造与设计，是一款稳定性与精度超高的运动控制系统。事实上，它广泛的应用于航空航天与军事工业等稳定性要求超高的工作环境中。Elmo伺服灵巧的模块化设计如果用于其他运动控制系统中，必将产生很高的生产效率，大大提高系统的稳定性。
　　[1] 邬宽明.CAN总线原理及应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1996.6
　　[2] 严彩忠,舒志兵.基于触摸屏的分布式伺服控制系统研究[J].组合机床与自动化加工技术.2007（4）:48-51
　　[3] 史久根.CAN现场总线系统设计技术[M].北京:国防工业出版社，2004.10
　　[4] 基于CAN的混合动力汽车控制系统体系结构研究[J].农业机械学报.）:9-11
　　[6] 舒志兵, 等. 交流伺服运动控制系统[M].北京:清华大学出版社, 2006.3.
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