can总线在交流伺服系统中的应用研究
任虹霞
（西安微电机研究所自动化工程部，西安710077）
摘要：can总线是广泛应用在离散控制领域的串行总线。由于can总线数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，所以在由伺服系统作为执行机构的分布式控制现场中，得到很广泛的应用。通过caiv伺服系统可以独立地完成各种运动控制。通过can总线，主控机，dsp和sn65hvd230之间的数据传输与控制，使得伺服的使用更加灵活和方便，能更好应用在各种分布式的控制系统中。
关键词：can总线；dsp tms320f2407；sn65hvd230;运动控制软件；通讯软件
中图分类号：tp271 +4 文献标志码：a 文章编号：1001-6848(2010)04-0085-03
0引 言
本文所述的基于can总线的伺服电机运动控制系统是应用于生产现场的分布式实时控制系统中****层的现场节点系统。通过can总缪进行命令及参数的传输，伺服驱动系统独立完成各种的实时运动控制。通过can总线、dsptms320f2407和sn65hvd230进行数据传输与控制，使得伺服的使用更加灵活和方便，能更好的应用在各种分布式的控制系统中。
1伺服系统can总线的组成
按照can总线协议，can总线可以是任意的拓扑结构，但一般来说，can总线主要有以下4种常见的拓扑结构，即：总线拓扑、环形拓扑、星形拓扑和网状拓扑。
无论采用哪种拓扑结构，can总线都隶属于控制网络的范畴。从原理和实现的角度，只要有两个can节点和将它们莲成一体的通信媒体就可构成一个can总线系统。一个简单的can总线系统可以由上位计算机和伺服驱动器构成，如图1所示。作为can总线上的节点它们的主要区别方式在于其每个设备规定的id号，id号作为设备在网络中的****标识，各个节点只接收符合自己id号的信息。在can总线的终端一般会有两只125ω的电阻作为can线路的匹配电阻。
在这个总线上主要挂了两个节点：pc机和dsptms320f2407。pc机通过usb转can的接口模块与总线连接，而dsptms320lf2407通过sn65hvd230进行输入、输出电平的转换与can总线连接。其硬件的接口图如图2所示：
2伺服电机驱动器的主要功能
伺服驱动不但承担着执行来自上位机的控制指令并将指令执行的实时状态上行送至上位机的任务，而且还要将经过dsp内部组合式控制算法的运算后所产生的相应占空比的pwm信号送至电机驱动板，实现对电机的精准控制。dspt-ms320lf2407主要的功能如下：
(1)按约定的通信胁议利用can2. oa总线与上位计算机进行通信。
(2)模数转换控制器以12位精度、1 mhz的采样频率将旋转变压器送来的反馈模拟信号进行数字化转换，并将其送人到cpu中进行相应的算数滤波处理。
(3)中央处理单元(cpu)将传来的目标值同滤波过的实时角度反馈数据一起代人到组合式算法中运算，生成14位占空比数值。
(4) pwm事件管理器接收由cpu运算产生的占空比数值，以此为依据生成16 khz频率、14位细分精度的pwm信号。
(5) can总线收发器sn65hvd230芯片将dsp内部ecax控制器的逻辑电平转换为恿线上的差动电平，通过can通信卡与上位机进行通信。
(6)通过6n137隔离ipm模块对pwm信号的干扰。
3伺服软件程序设计
tms320lf2407主要负责完成初始化并对数据进行相应处理。初始化包括对i/o接口、寄存器、处理器工作状态以及内部控制模块等的初始化。在初始化完成后，将会进人数据处理的运算子程序。其中can总线通信程序作为其中的一个子程序嵌入主控制程序。
tms320lf2407与上位机的can2．oa串行通信采用数据帧传输模式，can的标准数据帧可包含44—108位的数据，它的扩展数据帧可包含64~ 128位数据。本文采用标准帧进行通信，即can2. oa协议， |
