基于CAN总线和TRINAMIC智能步进电机的分布式控制方案

分类：解决方案日期：2010-07-16 10:38:29

一：当今的自动化应用中，智能型技术发展方兴未艾，例如分布式运动控制，其中所有信息与控制均由中央服务器推送至自动化系统的边缘装置，这种设计大量节约了时间与金钱，俨然形成一种趋势。

之前分布式控制并不普及人们使用传统的集中式运动控制，由主机（如PLC）管理马达的运动，但是这种控制方式的缺点是需要大量的步线，建置如此复杂的系统相当困难，常出现线缆束过粗不易维修或无法提供可靠服务的情况。

相较之下，分布式运动控制系统可减少甚至解决这些问题。由于控制功能就位在驱动器内部或周围，从中心点至各运动轴的布线需求大幅减少，除使布线作业更轻松外，并可有效降低安装成本。而分布式系统可有效串联短程控制以达到较远距离，使整体控制范围扩大，则是另一项额外的效益。

二： TRIANMIC是德国一家从事运动控制的研发型公司，致力于步进电机，直流电机，压电陶瓷电机的驱动器，控制器，通讯工具，运动控制芯片的开发，此外还为客户提供专业定做方案。其几乎所有产品都是基于分布式控制理念。现在就介绍基于TRINAMIC产品的嵌入式运动控制方案。整个方案系统图

上图为控制1100个步进电机的例子，下图为结构简图。

PD-140-42-SE-CAN

整个网路结构十分清晰，主要有Ethernet转CAN的NET-2-X和PD-140-42-SE-CAN（支持CAN总线的控制+驱动+电机+反馈）

现分别介绍PD-140-42和NET-2-X。

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三：PD-140-42-SE-CAN：集成控制+驱动+电机+反馈

TRINAMIC产品的一个主要的特点就是集成度非常高，比如其PANdrive系列的产品，举其中一款产品PD-140-42为例。

电气参数：

■平时的供电电压为24V，电流2A

■低功耗设计，内部集成完整的保护功能

■可以在运动过程中即时改变电机参数

■最大细分为64，MixDecay专利技术保证电机运行平稳

■集成磁编码器（4096个脉冲/圈）

■除带有正负限位外，还具有2个输入，两个输出

■多种通讯方式USB，RS232，RS485和CAN

另外还具有不同尺寸，力矩，通讯方式的PANDrive系列产品，可供客户选择如下图所式

TMCM-171 （20A/48V）支持RS485，CAN 通讯；

此外TRINAMIC还提供具支持CAN 的BLDC直流无刷驱动控制+编码器

四：NET-2-X：多用途通讯转换器

Net-2-X 是一款具有高度集成和多功能接口的转化器/网关。Net-2-X提供多种通讯接口，这种高集成的产品是在普通标准的产品中所不具有的，如Net-2-X具有RS485，CAN，IIC，SPI，USB，Ethernet 多种通讯接口，此外还具有与24V电压兼容的I/O接口。Net-2-X与PC远距离通讯中除了选择USB用做连接外，Ethernet更增加其接口允许两者之间远距离通讯。Net-2-X外部有一铝制的外壳。