基于CANopen总线的嵌入式数控系统主站设计

针对目前高端的数控系统价格高昂,开放性差,难以满足中小客户群体的需求,而小型的嵌入式数控系统主要以脉冲控制为主,存在接线复杂、容易受到干扰、加工效率低等问题。该文基于GRBL对总线式嵌入式数控系统进行了研究,引入拐角圆弧过渡、动态速度前瞻等轨迹规划算法优化加工路径。采用FreeRTOS实时操作系统,提高软件执行效率。基于CIA301和CIA402协议,采用CANopen工业现场总线实现对多轴电机的协同控制。实验结果表明,基于CANopen总线的嵌入式数控系统能够精确的跟踪加工轨迹,且相比于传统脉冲控制方式,接线数量减少了50%,有效提高了嵌入式数控系统的加工效率和可靠性。

一种基于CANopen协议的加速SDO车辆系统标定优化方法分析

阐述CANopen协议是在CAN总线应用层的基础上发展起来的应用层协议,其中服务数据对象(SDO)和SDO通信常用于CANopen主站对从节点的参数配置,保证数据传输的准确性。以工程机械起重机为实例,提出一种基于CANopen协议的加速SDO的传输过程及车辆系统标定优化方法,实现工程机械车辆快速标定。

基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统设计

列车通信网络负载过大,会导致数据传输延迟或丢失,进而影响系统的反馈控制效率和准确性;为了保证列车通信网络的安全性,设计基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统;加设CANopen网关设备,改装列车通信网络数据采集器和网络状态反馈控制器,调整反馈控制器驱动电路的连接方式,完成系统硬件的优化;设置CANopen作为列车通信网络的通信协议,采用报文捕获的方式采集列车通信网络实时状态数据,通过网络状态特征的提取与匹配,确定当前列车通信网络状态;从缓存长度、负载、时延等方面,计算列车通信网络的控制量,通过公平分配列车通信网络信道、列车通信网络拥塞调度控制两个步骤,实现系统的列车通信网络状态反馈控制功能;实验结果表明,在铁路列车和公路列车通信网络环境下,负载控制误差平均值分别为0.6 Mbps和0.8 Mbps,在所提方法控制下,通信网络的缓存队列长度平均为10 Mbps,由此证明优化设计方法在控制功能和控制效果方面具有明显优势。

基于CANopen协议的工程机械控制器检测仪设计

设计了一款基于CANopen协议的工程机械控制器检测仪。该智能检测仪将CoDeSys Soft-PLC作为编程平台,具有可软件配置的多功能输入和输出端口,能够检测工程机械控制器的多种功能端口,支持CANopen协议,可配置为CANopen Master或CANopen Slave,便于与其他支持CANopen协议的工程机械控制器通过CAN总线进行通信互联,从而实现对控制器端口功能的快速、便捷检测。

基于CANopen协议的两轮差速移动机器人电动助力的实现

针对两轮差速移动机器人在满载时质量大、手动移动不便的问题,设计了一种基于CANopen协议的推行助力控制方法。在1个控制周期内检测2个驱动轮码盘的值,计算车体的线速度和角速度,并根据计算结果以及外部开关输入结果判断给2个驱动轮发送力矩的大小和方向,从而实现电动助力的功能。该方法在公司的工业清洁机器人产品的应用效果显著。

基于CANopen的静电喷涂控制系统开发

针对国内静电喷涂控制系统通用性不高,无法同时对多个静电喷涂控制器从站进行远程工况监测以及喷涂参数设置的问题,开发了一种基于CANopen的静电喷涂控制系统。设计了由PC上位机、TCP/IP转CAN模块以及静电喷涂控制器从站组成的硬件架构。基于开源CANopen协议CanFestival,根据喷涂设置参数和工况监测信息完成了CANopen对象字典的设计。基于μCOS-II实时系统完成了静电喷涂控制器从站的软件开发,实现了静电输出闭环控制、气体输出流量闭环控制等功能。基于Qt完成了PC上位机人机交互界面的开发,实现了对静电喷涂控制器从站的远程参数设置和工况信息监测。在企业进行了喷涂实验,结果表明,该控制系统性能可靠,喷涂工件涂膜质量符合国家标准,适用于静电喷涂生产线的自动化升级改造。

基于CANopen协议的刮板输送机功率协调控制系统研究

在对SGD730/320B型刮板输送机基本结构进行概述的基础上,结合设备机头和机尾双电机驱动的特点,基于CANopen协议设计了功率协调控制系统。系统包含2个CANopen从站、CANopen主站和CANopen总线。CANopen主站中使用的PLC控制器型号为S7-1200,CANopen从站中使用的变频器型号为台达C2000系列。系统主要是对2台电动机的扭矩进行检测,并将其控制在系统设定的阈值范围内,达到功率协调的效果。将系统部署到煤矿工程实践中,经现场测试发现效果良好,系统可以将机头和机尾电机的功率差值控制在5%内,为刮板输送机的稳定可靠运行创造了良好的条件。

基于CANopen协议的水下航行器控制系统现场总线应用设计

针对某高速水下航行器控制系统数据交换实时性需求,结合当前采用的“自定义CAN高层协议”存在的问题,为了解决系统稳定性,降低人为干扰因素,提高可靠性及后续网络扩展,分析了CAN现场总线技术及特点,提出一种基于CANopen标准高层协议的水下航行器控制系统网络架构,研究了控制系统网络结构及特点,描述了主要网络节点的功能及任务,建立了CANopen通信模型,制订了CANopen高层通讯协议,在项目研制中应用实践,开展了系统性对比测试,实施了全航行器、满负荷水下实航试验;结果表明CANopen控制网络运行快捷、稳定可靠,数据交换流畅,网络负载率仅为21.9%,明显优于国际现场总线网络协会要求,适合推广应用至UUV等多种水下航行器系统。

基于CANopen的电动执行机构远程监控主站的实现

针对智能电动执行机构的发展趋势和控制缺陷,提出基于CANopen协议的CAN总线分布式网络控制系统的设计方案;分析了CANopen主站的应用和网络特性,采用基于队列信息交互的分层结构的方法设计CANopen监控主站,详细介绍了CANopen主站协议栈的通信实现,致力于建立实时性好的远程监控主站;最后简述了监控界面的设计;经过测试表明,CANopen监控主站通讯满足网络实时性的要求。

基于Vxworks的CANopen从站在风机控制器中的实现

运用CAN现场总线的应用层CANopen协议栈,在PowerPC架构处理器上实现一种高效可靠的PDO传输从站系统。该系统通过在硬件平台上搭建的Vxworks操作系统来构建多线程的CAN任务管理,其中包括在Vxworks操作系统下创建CAN通讯的状态机管理线程、定时器线程、报文收发线程,以此方式实现CANopen从站应用。利用Vxworks系统高实时性和并发处理能力等特点,提高设计从站系统的安全性与可靠性。同时基于Codesys设计了PDO数据收发的接口组件,方便应用户程序的开发。

基于CanOpen通信的皮带运输机变频控制方案研究

针对皮带运输机控制系统存在接线复杂、能耗过高、功率失衡的问题,提出基于CanOpen通讯的皮带运输机变频控制方案。在分析皮带运输机结构以及运行工况的基础上,重点分析了核心控制器与变频器之间的CanOpen通讯方案、主从电机的变频控制方案以及机头、机尾电机功率平衡方案。最后在山西焦煤西山煤电集团东曲煤矿完成工业性试验。试验结果表明,设计并实现的皮带运输机变频控制系统满足设计要求,提升了皮带运输机的运行效率,达到了节能降耗的目的。

倍加福新推CANopen接口L2系列超声波传感器

倍加福推出内置CANopen接口的L2系列超声波传感器,为传感器技术在移动工程机械应用领域开辟新的前景。如今,机器制造商可以直接在移动工程机械中使用集成CANopen接口且通过E1认证的超声波传感器,从而使昂贵且耗时的额外CANopen集成接口成为历史!

基于CANopenIA-XA的CANopen通信模块设计

CANopen是基于CAN的一种高层协议,文章简单介绍了CANopen协议,在此基础上介绍了16位的CANopen控制芯片CANopenIA-XA构造及工作原理,并详细阐述了基于CANopenIA-XA的通讯模块的设计方法。

基于MicroCANopen协议栈的CANopen从节点设计

提出一种基于MicroCANopen开源协议栈的CANopen从节点解决方案,给出以单片机STC90C514RD、CAN控制器SJA1000和CAN总线驱动模块CTM1050为核心的硬件结构;着重介绍结合MicroCANopen的软件设计方案以及具体实现方法。搭建CANopen网络测试平台测试所设计的CANopen从节点,实验结果证实了该方案及其实现方法的正确性和有效性。

CANopen作为轨道交通车辆总线的可行性研究

本文对CANopen协议作为轨道交通车辆总线的可行性进行了理论分析和试验验证。对比分析CANopen和MVB各层协议,结合CAN及CANopen协议特点制定一套基于静态调度算法(RM)和CANopen协议的网络调度机制,通过理论分析和实例计算证明使用该调度机制的CANopen网络能达到MVB性能,从理论上证明CANopen作为轨道交通车辆总线的可行性。通过搭建试验平台,模拟实际车辆网络和数据进行试验,试验数据及试验波形结果表明:基于本套网络调度机制的CANopen网络能够达到MVB网络性能,证明CANopen作为轨道交通车辆总线的可行性。

CANopen协议在工业控制网络中的应用

CANopen作为CAN总线的一种很有影响力的应用层协议,在现场总线控制系统中得到广泛应用.在剖析CANopen协议特点的基础上,结合油田实际情况,采用AT91SAM7X256微处理器开发了通信控制模块和I/O控制模块,设计出基于CANopen协议的油田网络系统,提高了通信的效率和可靠性.

基于CANopen协议的伺服控制模式的实现

针对伺服电机远程控制接线复杂、控制单一、可靠性不高等问题,提出利用CANopen通信协议DS301、驱动子协议DSP402实现伺服电机控制的新方法。分析CANopen协议的对象字典和报文格式,详细介绍了CANopen伺服控制状态机各步骤的转换以及实现CANopen协议下PP、PV、HM3种伺服控制模式的报文设置。利用ZLGCANTest、ESTUN伺服驱动设备以及PC机构建了实验平台,在上位机界面中通过报文设置成功实现了基于CANopen协议的伺服电机的PP、PV、HM三种模式的控制。实验结果表明,利用CANopen协议的报文设置控制电机简单易操作,通信数据快速、可靠,用户通过上位机界面可以很好的实现对伺服电机的监控。

基于散列表的CANopen对象字典的设计

对象字典的实现是整个CANopen协议的关键。对象字典的构建可以采用数组或链表的方式。数组方式占用大量内存空间并且不便于动态的更新,链表方式对于大数据量搜索效率较低。而散列表由于其自身的结构特点则可以克服这些缺点。该文采用散列表的方式构建对象字典,这种方式构建的对象字典具有可动态更新、搜索效率高和存储空间利用率高等优点。

CANOPEN总线智能多路温度采集从站的研制

为了将温度变送器接入CANOPEN总线,研制了一种用于分布式计算机控制网络的智能多路温度变送器,将CANOPEN通信协议应用于现场温度采集系统设计,实现了温度的远程监控与采集。该模块以ATMEG128L微控制器为核心,可同时实现8路热电阻或热电偶测温功能,并将测量结果发送到CANOPEN主站节点。CANOPEN协议由具有SPI串行接口的MCP2510芯片和软件协议栈完成。结果表明:主从站之间的数据通讯可靠、准确,实时性满足系统要求。

基于CANopen协议的电动执行机构设计

针对常规型电动执行机构的现场接线方式存在着布线工作量大、操作维护困难、可靠性不高、网络通信能力差等方面的问题,提出了一种基于CANopen协议的总线型电动执行机构设计方案。在简要介绍电动执行机构架构的基础上,首先给出了电动执行机构控制器的硬件设计方法,其中主要介绍了电动执行机构控制单元电路和CAN总线通讯接口电路的设计;接着给出了软件设计的思路,重点介绍了对象字典的设计及CANopen通讯程序的设计,针对通讯程序设计中的难点,提出了一种基于队列方式的报文处理模式。最后,在实际工程中成功地应用了所提出的设计方案,应用结果表明这种总线型电动执行机构具有智能化、信息化、数字化等特点,能够满足工业控制系统的网络化发展需求。