基于串行總線的多電機(jī)智能驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì).pdf

1、步進(jìn)電機(jī)作為一種典型的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件，廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的性能優(yōu)劣很大程度上決定于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的性能好壞。當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制輸入主要有兩種方式:脈沖序列+方向信號(hào)或正負(fù)脈沖序列，當(dāng)電機(jī)數(shù)量較多時(shí)，信號(hào)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?，單個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器很難滿足這種要求。針對(duì)這種現(xiàn)狀，本課題對(duì)網(wǎng)絡(luò)化步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行研究，開發(fā)一種通過網(wǎng)絡(luò)連接的驅(qū)動(dòng)器，采用串行通信實(shí)現(xiàn)對(duì)各步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制，對(duì)電機(jī)

2、數(shù)量比較多的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有較高的實(shí)用價(jià)值。
　　基于以上分析，本文首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析論述，對(duì)常見現(xiàn)場(chǎng)總線的通信規(guī)范做了比較詳細(xì)的探討。
　　其次，對(duì)網(wǎng)絡(luò)化步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。分析了步進(jìn)電機(jī)的控制方式和典型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)，根據(jù)課題目標(biāo)提出了自己的驅(qū)動(dòng)方案，以STM32F103微控制器芯片為核心，采用集成驅(qū)動(dòng)電路L298為功率驅(qū)動(dòng)芯片的全數(shù)字化設(shè)計(jì)。同時(shí)，對(duì)串行通信接口進(jìn)行設(shè)計(jì)，基于多

3、方面的對(duì)比分析，選用DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線作為本設(shè)計(jì)的串行通信總線。
　　再次，對(duì)通信協(xié)議以及數(shù)據(jù)解析進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。對(duì)DeviceNet的兩種報(bào)文格式進(jìn)行了分析，針對(duì)本課題設(shè)備通信特點(diǎn)，該網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用源/目的模式實(shí)現(xiàn)通信，便于多節(jié)點(diǎn)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(jìng)爭(zhēng)概率、提高信息傳輸效率。結(jié)合多電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的功能要求和特點(diǎn)，對(duì)報(bào)文數(shù)據(jù)格式及其解析做了詳細(xì)規(guī)劃設(shè)計(jì)。
　　最后，基于課題設(shè)計(jì)的