隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)所需負(fù)擔(dān)的工作也日趨繁重，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中傳遞信息的規(guī)模和復(fù)雜度也在不斷增長(zhǎng)，這給控制系統(tǒng)提出了更高的要求。伺服系統(tǒng)作為一種對(duì)控制精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)等性能指標(biāo)要求很高的控制系統(tǒng)，也必須面對(duì)這些問題。本論文研究了將工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于伺服系統(tǒng)的方法。通過將EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議與CANopen規(guī)范相結(jié)合，以TMS320F2812系列DSP為平臺(tái)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了伺服驅(qū)動(dòng)器的工業(yè)以太網(wǎng)通信接口，組建了網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。通過分析EtherCAT與CANopen相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，闡述了將CANopen與EtherCAT相結(jié)合的關(guān)鍵點(diǎn)，給出了多種運(yùn)動(dòng)控制模式的設(shè)計(jì)方式，分析了軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的具體方法和要點(diǎn)。本文按照分層和模塊化的方式給出了通信接口的設(shè)計(jì)過程，按層次分為三個(gè)大的模塊：EtherCAT通信模塊、CoE通信模塊與CANopen運(yùn)動(dòng)控制模塊。對(duì)各個(gè)模塊又根據(jù)功能分為多個(gè)子模塊，其中EtherCAT 通信模塊主要包括：EtherCAT狀態(tài)機(jī)服務(wù)、郵箱服務(wù)和過程數(shù)據(jù)服務(wù)：CoE通信模塊包括：服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象（SDO）服務(wù)、過程數(shù)據(jù)對(duì)象（PDO）服務(wù)、對(duì)象字典服務(wù)；運(yùn)動(dòng)控制模塊包括設(shè)備狀態(tài)機(jī)服務(wù)和多種運(yùn)動(dòng)控制模式的實(shí)現(xiàn)模塊。對(duì)每個(gè)模塊本文都給出了具體的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。本文實(shí)現(xiàn)了四種運(yùn)動(dòng)控制模式下的實(shí)際控制結(jié)果，包括周期同步的位置與速度模式以及位置與速度軌跡規(guī)劃模式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)能夠滿足高速度、高精度、高可靠性和同步協(xié)調(diào)的控制要求。最后對(duì)所做工作進(jìn)行了總結(jié)與展望。
標(biāo)簽：
ethercat
canopen
上傳時(shí)間：
2022-05-27
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