基于串行總線的多電機智能驅(qū)動器設(shè)計.pdf

1、步進電機作為一種典型的運動執(zhí)行元件，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化系統(tǒng)中，步進電機的性能優(yōu)劣很大程度上決定于步進電機驅(qū)動器的性能好壞。當(dāng)前步進電機驅(qū)動器的控制輸入主要有兩種方式:脈沖序列+方向信號或正負(fù)脈沖序列，當(dāng)電機數(shù)量較多時，信號連線比較復(fù)雜，而且要求控制器要有數(shù)量相當(dāng)?shù)目刂戚敵鼋涌冢瑔蝹€運動控制器很難滿足這種要求。針對這種現(xiàn)狀，本課題對網(wǎng)絡(luò)化步進電機驅(qū)動器進行研究，開發(fā)一種通過網(wǎng)絡(luò)連接的驅(qū)動器，采用串行通信實現(xiàn)對各步進電機的運動控制，對電機

2、數(shù)量比較多的運動控制系統(tǒng)具有較高的實用價值。
　　基于以上分析，本文首先對現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)相關(guān)技術(shù)進行分析論述，對常見現(xiàn)場總線的通信規(guī)范做了比較詳細(xì)的探討。
　　其次，對網(wǎng)絡(luò)化步進電機驅(qū)動器的硬件進行設(shè)計。分析了步進電機的控制方式和典型步進電機驅(qū)動電路的特點，根據(jù)課題目標(biāo)提出了自己的驅(qū)動方案，以STM32F103微控制器芯片為核心，采用集成驅(qū)動電路L298為功率驅(qū)動芯片的全數(shù)字化設(shè)計。同時，對串行通信接口進行設(shè)計，基于多

3、方面的對比分析，選用DeviceNet現(xiàn)場總線作為本設(shè)計的串行通信總線。
　　再次，對通信協(xié)議以及數(shù)據(jù)解析進行了分析設(shè)計。對DeviceNet的兩種報文格式進行了分析，針對本課題設(shè)備通信特點，該網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng)采用源/目的模式實現(xiàn)通信，便于多節(jié)點靈活配置以及反饋信息的傳輸，采用問答式通信，減少總線競爭概率、提高信息傳輸效率。結(jié)合多電機驅(qū)動器的功能要求和特點，對報文數(shù)據(jù)格式及其解析做了詳細(xì)規(guī)劃設(shè)計。
　　最后，基于課題設(shè)計的