基于串行總線的多電機智能驅動器設計.pdf

1、步進電機作為一種典型的運動執(zhí)行元件，廣泛應用于工業(yè)自動化系統(tǒng)中，步進電機的性能優(yōu)劣很大程度上決定于步進電機驅動器的性能好壞。當前步進電機驅動器的控制輸入主要有兩種方式:脈沖序列+方向信號或正負脈沖序列，當電機數量較多時，信號連線比較復雜，而且要求控制器要有數量相當的控制輸出接口，單個運動控制器很難滿足這種要求。針對這種現狀，本課題對網絡化步進電機驅動器進行研究，開發(fā)一種通過網絡連接的驅動器，采用串行通信實現對各步進電機的運動控制，對電機

2、數量比較多的運動控制系統(tǒng)具有較高的實用價值。
　　基于以上分析，本文首先對現場總線和工業(yè)以太網相關技術進行分析論述，對常見現場總線的通信規(guī)范做了比較詳細的探討。
　　其次，對網絡化步進電機驅動器的硬件進行設計。分析了步進電機的控制方式和典型步進電機驅動電路的特點，根據課題目標提出了自己的驅動方案，以STM32F103微控制器芯片為核心，采用集成驅動電路L298為功率驅動芯片的全數字化設計。同時，對串行通信接口進行設計，基于多

3、方面的對比分析，選用DeviceNet現場總線作為本設計的串行通信總線。
　　再次，對通信協(xié)議以及數據解析進行了分析設計。對DeviceNet的兩種報文格式進行了分析，針對本課題設備通信特點，該網絡化運動控制系統(tǒng)采用源/目的模式實現通信，便于多節(jié)點靈活配置以及反饋信息的傳輸，采用問答式通信，減少總線競爭概率、提高信息傳輸效率。結合多電機驅動器的功能要求和特點，對報文數據格式及其解析做了詳細規(guī)劃設計。
　　最后，基于課題設計的