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基于CANopen协议多轴联动系统设计与研究
景军锋，赵永涛
(西安工程大学电子信息学院，710048)
摘要：以以色列Elmo公司伺服SIMPLIQ系列产品作为研究对象，利用独立型的运动控制器maestro，Elmo专用数字伺服驱动器Bassoon，配备的直流无刷电机，以及海泰克人机界面设计多轴联动伺服系统，最后详细的描述了速度运行模式并给予简单的例程，在实际应用中该技术具有广阔的推广应用前景。
关键词：CANopen多轴伺服系统
Abstract:Multi-Axislinkageservosystemwillbedesigned,withIsraeliElmocompanyservoSIMPLIQseriesproductsastheresearchobject,suchastheindependentmodelofmotioncontrollerMAESTRO,ElmospecialdigitalservodriverBassoon,equippedwithDCbrushlessmotor,andHitechHMI.Finally,detaileddescribesthespeedoperationmodeandgivesimpleroutines.Intheactualapplication,thistechnologyhasbroadapplicationprospect.
Keywords:CANopenMulti-Axisservosystem

前言：CAN总线是一种标准的高性能开放性高可靠性和低成本的现场总线，通过CAN总线的方式控制伺服系统，不仅能更好地满足现代自动化的运动控制要求，而且在硬件连接方面也更加灵活，可靠。同时，数字信号处理技术的发展，是的伺服驱动器愈加智能化、便捷化，繁琐复杂的控制任务均可在驱动器中处理。综合利用CAN总线，多轴管理器，数字伺服驱动器，以及人机界面设计网络分布式控制体系，可以在伺服性能上得到很大程度的提高

多轴系统的搭建

多轴联动系统主要在基于CANopen协议的基础上，由PC机、海泰克人机界面HMI（型号PWS6A00-T），Elmo公司生产的以DSP为核心的maestro控制器，数字伺服驱动Bassoon以及无刷直流电机搭建而成。如图1-1所示
控制器maestro为本系统的控制核心，它主要由以下5个模块构成，如图1-2所示：

图1-1基于CANopen的多轴联动系统

（1）通信模块（HOSTcommunicationservices）：主要由RS232通信模块、局域网Ethernet模块、HOSTAPI、远
程控制Telnet模块、广域网WEB模块，转换网关Gateway模块等部分构成，负责与外部通信。
（2）行命令编译模块（commandlineinterpreter）：负责编译通过maestro或者SIMPLIQ针对单轴所发出的立即执行的行命令。
（3）内核模块（kernel）：负责执行用户程序。
（4）运动管理模块（motionmanager）：发送命令到各轴并接受他们反馈的信

息，以便于协调各州之间的运动。
（5）CAN总线模块（CANNetworkcommunicationserver）：主要包括CAN总线通信模块、CANopen协议及CAN总线编程接口。主要负责与CAN网络通信。
数字伺服驱动器Bassoon，具有智能化设计，其内核为摩托罗拉生产的16位专用电机控制芯片，不仅具有支持直接连接PC机单轴独立编程功能，而且支持以CANopen连接网络为基础的多轴控制，智能性较高，环境适应能力较强。在本系统中，Bassoon通过电源线及主反馈编码线与无刷直流电机连接，并且通过CAN总线接入控制网络，基于CANopen协议，接受上位机maestro命令及向其反馈电机运转的各项参数。
人机界面选用海泰克生产的型号为PWS6A00的10.4寸彩色触摸屏，分辨率为640x480像素，按键包括1个清单键和7个使用者定义的功能键。可使用Windows系统所有字体，各组件可定义不同字体。多语言功能，在同一程序中同时支持5种语言，支持BMPJPGGIF格式的图片。历史数据、配方、报警记录，程序可以即时保存到CF卡或U盘，方便保存。USB

Master\Device可进行USB上下载程序，连接USB打印机。ADP软件人性
化的编程环境，功能更强大，使用更简单,支持宏指令编程，可以大大简化用户编程。

软件的实现的优越性

Elmo公司为maestro配置有专用的开发工具，主要包括composer、Elmostudio、Multi-Axisrecorder、ApplicationEditor,其中composer