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IS500 110#非标(ST平台)伺服CANLINK CANOPEN协议介绍及使用

IS500 110#非标(ST平台)伺服CANLINK/CANOPEN协议

介绍及使用

1 CAN简介 (2)

2 CANLINK简介 (2)

3 CANOPEN协议概述 (3)

4 汇川伺服驱动器CANOPEN通信模块操作说明 (4)

5 CANOPEN报文格式及使用说明 (6)

6 与CANOPEN有关的功能码 (10)

7 接口人 (20)

1CAN简介

IS500 110#非标采用隔离CAN,同时支持CANLINK/CANOPEN两种协议,DSP平台为ST平台。

2CANLINK简介

CANLINK协议具体内容及CAN PLC指令请参考“CANLINK通信手册(2.00).doc”

3CANOPEN协议概述

CANOPEN是一个基于CAN串行总线的网络传输系统的应用层协议,CAN总线遵循ISO/OSI标准模型,定义了OSI模型中的数据链路层和部分物理层。可采用多主方式,网络上任意节点均可主动向其他节点发送信息。网络节点可按系统实时性要求分成不同的优先级,一旦发生总线冲突,可减少总线仲裁的时间。CAN网络废除了传统的部地址编码,代之以对通信数据块进行编码。这不仅使网络内节点的个数在理论上不受限制,还可使不同的节点同时接收相同的数据,并具有传输字节短、速度快、容错性好、数据传输可靠等特性,使其非常适用于工业控制和分布式实时控制。CANOPEN的设备模型如下图所示:

图1 CANOPEN设备模型示意图

1、对象字典

对象字典是设备规范中最重要的部分。它是一组参数和变量的有序集合,包含了设备描述及设备网络状态的所有参数。通过网络可以采用有序的预定义的方式来访问的一组对象。

CANOPEN协议采用了带有16位索引和8位子索引的对象字典,对象字典的结构如图2所示。一个主节点或配置工具能够访问从节点对象字典中的所有值。

图2 对象字典结构图

2、常用的通信对象

(1)网络管理对象(NMT)

网络管理对象包括Boot-up消息,Heartbeat协议及NMT消息,基于主从通信模式,NMT用于管理

和监控网络中的各个节点,主要实现三种功能:节点状态控制、错误控制和节点启动。

(2)服务数据对象(SDO)

●通过使用索引和子索引,SDO使客户机能够访问设备对象字典中的项。

●SDO通过CAL中多元域的CMS对象来实现,允许传送任何长度的数据(当数据超过4个字

节时分拆成几个报文)。

●协议是确认服务类型,为每个消息生成一个应答。SDO请求和应答报文总是包含8个字节。

(3)过程数据对象(PDO)

●用来传输实时数据,数据从一个创建者传到一个或多个接收者。数据传送限制在1到8个字节。

●每个CANOPEN设备包含8个缺省的PDO通道,4个发送PDO通道和4个接收PDO通道。

●PDO包含同步和异步两种传输方式,由该PDO对应的通信参数决定。

●PDO消息的内容是预定义的,由该PDO对应的映射参数决定。

(4)同步(SYNC)对象

同步对象(SYNC)是由CANOPEN主站周期性地广播到CAN总线的报文,用来实现基本的网络时钟信号,每个设备可以根据自己的配置,决定是否使用该事件来跟其它网络设备进行同步通信。

(5)节点保护(Node Guard)

通过节点保护服务,MNT主节点可以检查每个节点的当前状态,可作为判断节点是否与网络其他节点断开的标志。

(6)心跳报文(Heart beat)

通过心跳服务,节点周期性地向MNT主节点发送报文,告知其目前所处的状态。注意节点保护服务与心跳服务不能同时存在。

4汇川伺服驱动器CANOPEN通信模块操作说明

目前汇川伺服驱动器新增了CANOPEN通信接口功能,可与任何支持CANOPEN主站模块的PLC 进行互连,能够满足多种行业应用的要求。PLC使用通信的方式修改驱动器的功能码参数,实现对驱动器的控制。

1、非标软件版本号

目前CANOPEN通信功能是以非标的形式提供的,非标版本号为110.xx(xx表示子版本号)。可通

2、NodeId设定

3、通信波特率设定

提供了一系列的通信波特率供用户选择,从高到低依次为:1Mb/s、800Kb/s 、600Kb/s 、500Kb/s、250Kb/s、125Kb/s、100Kb/s、50Kb/s、20Kb/s。功能码H0c.08设定当前使用的波特率,范围为0~8,其

4、汇川驱动器功能码与CANOPEN对象字典的映射关系

所有的功能码组被映射到对象字典的0x2000至0x20ff之间区域,因此可通过对象字典接口访问驱动器的功能码。比如说上位机想设定驱动器的控制模式为位置模式,则需要修改H0200控制参数为1,它可以通过访问索引号为0x2002,字索引为0的对象字典接口来实现。从上面的例子可以发现,对象字典与驱动器功能码的对应关系如下:

索引号0x20xx:十六进制表示,xx代表功能码组编号

子索引xx:十进制表示,xx代表该功能码在组内的偏移量

示例:CANOPEN对象字典入口索引号0x200C,子索引号0x00对应的驱动器功能码为H0C.00,因此可以很方便地实现功能码的访问。

5、汇川驱动器对DSP402标准协议对象的支持

汇川驱动器支持DSP402标准协议定义的控制字和状态字对象。控制字对象可用来对驱动器的状态进行控制,而状态字对象则反映了当前驱动器的状态。

控制字命令按照下表的指令格式对驱动器进行控制:

备注:x表示该位被忽略

状态字格式如表所示:

应用举例:

1)使能伺服(轴地址为1)

主机发送:601 2b 40 60 00 07 00 00 00

驱动器回复:581 60 40 60 00 00 00 00 00

2)读伺服状态(轴地址为1)

主机发送:601 40 41 60 00 00 00 00 00

驱动器回复:581 4b 41 60 00 23 00 00 00

5CANOPEN报文格式及使用说明

1、NMT报文

格式:

说明:

(1)Data0为命令字,占一个字节,具体格式如下:

01——将节点置为可操作状态;

02——将节点置为停止状态;

80——将节点置为预操作状态;

81——将节点置为应用重置状态;

82——将节点置为通讯重置状态;

(2)RTR为远程帧标识,置为0表示该报文为数据帧,置为1则表示该报文为远程帧。

(3)Data1为CANOPEN网络设备地址,占一个字节,范围0~247,当其为0时为广播消息,对网络中的所有从节点均有影响。

例子:000h 01h 06h——将节点6置为可操作状态;

000h 80h 00h——将所有节点置为预操作状态;

2、SDO报文

(1)上位机写驱动器功能码

格式:

说明:Node-Id:设备地址

Data0:命令字,格式如下:2f——写入数据长度为1个字节

2b——写入数据长度为2个字节

27——写入数据长度为3个字节

23——写入数据长度为4个字节

Data1:索引号低8位

Data2:索引号高8位

Data3:子索引号

Data4~Data7:待写入数据(对于16位或32位数据,注意低位在前,高位在后)写命令成功回复:

(2)上位机读驱动器功能码

格式:

说明:Data0:命令字,40表示读操作,其余参数意义同写功能码

读功能码操作成功返回:

说明:Data0为命令字,格式如下:4f——读回1个字节

4b——读回2个字节

47——读回3个字节

43——读回4个字节

3、Node Guard报文

格式:

驱动器回复:

说明:状态字格式(1个字节):

state:4=停止

5=可操作

7F=预操作

标准协议对象0x100C设定Guard Time,0x100D设定Guard Time乘积因子,两者共同决定了节点保护的时间周期。

4、Heart Beat报文

格式:

说明:状态字格式同Node Guard报文

Heart Beat Time由标准协议对象0x1017设定。

5、同步(SYNC)报文

格式:

6、PDO报文

(1)PDO通讯参数

异步传输:当映射入PDO的参数的值发生变化时发送;

禁止时间:为了减轻网络负载,当该值不为0时,相邻两帧PDO的发送时间间隔不得小于该值;

事件定时器:当TPDO为异步传输类型时且该值不为0时起作用,相邻两帧PDO的发送时间间

隔即为该值。

(2)PDO映射参数

PDO映射参数描述了PDO报文的数据内容。PDO报文的数据长度为8个字节,通过设定映射参数可将实际参数映射至PDO,然后进行传输。

ID为1,则有:601h 2f 00 18 02 01 00 00 00——配置TPDO1传输类型为1,同步传输

601 2f 00 1a 00 01 00 00 00——配置TPDO1映射对象个数为1

601 23 00 1a 01 10 03 06 20——将H06.03映射至TPDO1映射对象1

(3)PDO默认映射

为了便于用户操作,降低操作复杂度,增加了默认映射对象。驱动器上电后无需进行配置便可直接进行数据传输。几组默认映射对象如下所示:

发送PDO:

TPDO1默认映射对象:

映射对象个数:3

映射对象1:H0B.00

映射对象2:H0B.02

映射对象3:H0B.07

TPDO2默认映射对象:

映射对象个数:4

映射对象1:0x6041

映射对象2:H0B.18

映射对象3:H0B.1A

映射对象4:H0B.22

接收PDO:

RPDO0默认映射对象:

映射对象个数:2

映射对象1:0x6040

映射对象2:H02.00

RPDO2默认映射对象:

映射对象个数:4

映射对象1:H06.03

映射对象2:H07.03

映射对象3:H07.09

映射对象4:H07.13

RPDO3默认映射对象:

映射对象个数:2

映射对象1:H31.0F

映射对象2:H31.07

RPDO4默认映射对象:

映射对象个数:2

映射对象1:H05.00

映射对象2:H05.30

6与CANOPEN有关的功能码H0C组-通讯参数设定

H13组-TPDO传输类型和映射参数设定

H14组-RPDO传输类型和映射参数设定

备注:映射参数格式说明

7接口人

PLC CANLINK接口人:李剑

伺服CAN通信接口人:韦水平

固定不变

功能码偏移量

数据长度,以bit为单位

稳定平台系统设计要点

技术论文学校:南京理工大学队伍:7046 指导老师:李军 成员1:雷杨成员2:陈舒思成员3:邝平作品名称:高精度稳定平台控制系统

摘要 稳定平台能够隔离载体角运动,在载体机动状态下建立稳定基准面,使安装在平台上的光电设备不会因载体运动产生的抖动和滚动而丢失目标,保证光电设备准确瞄准和跟踪目标,因此广泛应用于民用和军事领域。 设计的高精度稳定平台控制系统是以动力调谐陀螺仪为速度敏感元件,旋转变压器为角度测量元件,DSP控制器TMS320F28335为主控芯片,直流力矩电机为被控对象的闭环控制系统。根据所需关键器件的选型设计了系统的硬件电路,包括速度和角度信号采样电路、电机驱动电路、通信电路等。采用电流环和位置环的双闭环控制方式实现系统载体静止时的伺服控制;采用电流环、速度环和位置环的三闭环控制方式实现系统在载体运动时的稳定控制。以上两种控制模式下的角度控制精度都能够达到0.05mrad,载体运动时系统稳定控制模式下隔离扰动效果很好。 实测结果表明,该系统硬件结构简单,稳定性好,实时性强,具有良好的稳态和动态性能,能够满足稳定平台系统的性能要求。 关键词:稳定平台DSP 陀螺仪伺服控制

目录 1. 作品创意 (1) 2. 方案设计与论证 (1) 2.1 主控芯片的选择与论证 (2) 2.2陀螺的选择与论证 (3) 2.3 力矩电机的选择与论证 (3) 2.4 位置检测元件的选择与论证 (3) 3. 系统硬件与原理图设计 (4) 3.1 最小系统外围电路 (4) 3.2 旋转变压器-数字转换器电路 (5) 3.3 滤波采样电路 (6) 3.4 电机驱动电路 (7) 3.5 通信电路 (8) 3.6 闭锁电路 (9) 3.7 电源隔离电路 (9) 4. 软件设计与流程 (10) 4.1 主程序框架 (10) 4.2中断程序设计 (10) 5. 系统测试与分析 (13) 5.1 系统调试环境 (13) 5.2 系统静止状态下伺服控制调试结果 (13) 5.3 系统运动状态下稳定控制调试结果 (15) 6.作品难点与创新 (18) 6.1难点 (18) 6.2创新点 (18)

2014年国内外著名机器人伺服电机制造企业名单资料

2014年国内外著名机器人伺服电机制造企业名单装备来源:OFweek工控网时间:2014/9/1责任编辑:yinpeipei 评论繁体

随着全球人力成本的上涨,制造业生存压力日益加大,机器人产业的发展迎来一个需求快速发展的阶段,新一代制造业中机器自动化将变得越来越重要。来自中国机器人产业联盟和国际机器人联合会的统计数据显示,2013年中国市场工业机器人销售总量比2012年增长约36%。中国不仅已经成为世界上最大的机器人市场,也是成长最快的市场。 伺服电机作为工业机器人的重要组成部分,其相关产业也是如火如荼,遍地开花。根据最新业内信息,小编盘点了2014年国内外著名机器人伺服电机制造企业。 2014年国内外著名机器人伺服电机制造企业名单 国内上市公司 新时达 上海新时达电气股份有限公司是专业研发生产销售工业控制、传动控制、运动控制和机器人产品并服务于全球的高新技术企业,创立于1995年。 上海新时达机器人有限公司是新时达股份全资子公司。2003年新时达收购了德国AntonSigrinerElektronikGmbH公司,秉承德国 Sigriner科学严谨的创新理念,不断追求卓越品质,分别在德国巴伐利亚与中国上海设立了研发中心,把全球领先的德国机器人技术引入中国。2013年在中国上海建立了生产基地,机器人产品系列已覆盖6kg~275kg。 自创立以来,新时达始终致力于产业自动化控制产物的研发、制造和销售。公司主营业务分三大类,一类是电梯控制产物以及电梯物联网,主要包罗电梯控制成套系统以及相关配件产物,遍及适用于种种电梯的制造、更新以及维修调养;第二类是节能与产业传动类产物,主要包罗高、低压种种产业控制变频器、电梯专用变频器、电梯一体化驱动控制器等,遍及适用于电梯、起重、口岸机械、橡塑、冶金、矿山、电力、市政、水泥、包装印刷、空压机、机床等各个行业;第三类是机器人与运动控制类产物,主要包罗六自由度产业机器人系列产物、

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KB系列精密行星减速机转动惯量:

配备电机LA LZ S LR LB LE LC L1(一级传动)L2(二级传动)L3(三级传动)2000W 145 4-M8 22(F7) 65 110(H7) 10 150 280 326 372 3000W 200 4-M12 35(F7) 80 114.3(H7) 10 180 305 351 397 4000W 215 4-M12 38/42(F7) 115 180(H7) 10 190 325 371 417 配备电机LA LZ S LR LB LE LC L1(一级传动)L2(二级传动)L3(三级传动)3000W 200 4-M12 35F7 82 114.3H7 10 188 320 368 413 4200W 215 4-M12 38/42F7 115 180H7 10 188 340 388 433 7500W 235 4-M12 55F7 120 200H7 10 220 342 390 435

手把手教你用汇川PLC位置模式控制伺服电机

作者:王者之师--广州@阿君 H2U系列PLC产品--外观结构

汇川HU2U I / O点:输入输出特性 PLC型号 H1U-0806MT H2U-1616MT H2U-2416MT H2U-3624MT H2U-3232MT H2U-3232MTQ H2U-6464MT 输入点数 08 16 24 36 32 32 64 输出点数 06 16 16 24 32 32 64 高速输出 3路100K 3路100K 2路100K 2路100K 3路100K 5路100K 3路100K 输出形式 晶体管 晶体管 晶体管 晶体管 晶体管 晶体管 晶体管 FNC 57 59 155 156 157 158 指令名称 PLSY PLSR ABS ZRN PLSV DRVA 指令说明 脉冲输出 带加减速脉冲输出 ABS当前值读出 回原点 可变速脉冲输出 相对定位

端口特殊功能有效(M8135=ON) 特殊功能无效(M8135=OFF) Y000 运行中改脉冲个数有效运行中改脉冲个数无效 加速时间D8104(默认100mS) 加速时间D8148(默认100mS) 减速时间D8165(默认100mS) 减速时间D8148(默认100mS) 偏置速度D8034 偏置速度D8145 最大速度D8051/D8050(默认100000K) 最大速度D8146/D8147(默认100000K) 输出脉冲个数累积值D8140/D8141 脉冲输出停止M8145 脉冲输出监控M8147 Y0脉冲口相关特殊元件

端口特殊功能有效(M8136=ON) 特殊功能无效(M8136=OFF) Y001 运行中改脉冲个数有效运行中改脉冲个数无效 加速时间D8105(默认100mS) 加速时间D8148(默认100mS) 减速时间D8166(默认100mS) 减速时间D8148(默认100mS) 偏置速度D8035 偏置速度D8145 最大速度D8053/D8052(默认100000K) 最大速度D8146/D8147(默认100000K) 输出脉冲个数累积值D8142/D8143 脉冲输出停止M8146 脉冲输出监控M8148 Y1脉冲口相关特殊元件

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