l 参数管理 完成伺服系统的各个参数字或者控制字的读取修改工作，这些参数包括伺服电机的内部参数Kp、Ki、Kd等以及针对雷达系统的参数:雷达扇扫中心角度、扇扫范围、扇扫速度、手轮方式中的手轮与天线的转速比、运行模式选择(第26号参数，其中0—手轮方式，1—匀速扫描方式，2—扇扫方式，4—接收停方式)。一般情况下，对各个控制字参数的读写操作类似于对各个参数的读写操作。在本设计中为了简化软件设计，我们可以对31号参数的读写操作来完成对16个控制字的读写操作，实现过程如下:第31号参数为控制字参数，是由16个控制字按照STA-15至STA-0顺序组合而成的一个整型数，这样对控制字参数的读写操作的同时也就完成了对16个控制字的读写操作。
l 状态管理 能够反应伺服电机当前的运动状态，如实际位置，速度指令，力矩反馈，速度反馈，指令偏差等。这样给我们观察伺服电机当前状态提供了一个直观方便的平台。
下位机软件设计
下位机通信部分的单片机完成I/O数据过程的自动控制作业，包括输入输出数据的解包下发、打包上传，以及故障事件记录、报警等工作。通信卡采用定时中断方式与CAN总线的控制卡节点频繁地交换各自通信缓冲区的数据，以确保系统I/O数据的实时性，同时缩短了整个系统响应时间。图3示出程序框图。
图3 程序框图
下位机初始化完成后，则进入等待中断状态。下位机的通讯过程是通过单片机访问CAN控制器寄存器来实现的，单片机对CAN控制器的寄存器访问是作为单片机的外部存储器访问的，每个寄存器的地址为SJA1000的首地址与SJA1000内部相对地址之和。单片机采用中断方式接收数据。CAN控制器SJA1000接收到上位机的数据并且当接收缓冲区有空余空间时，接收的数据被依次放在SJA1000的接收缓冲区中，这是有硬件自动完成的。当调用清除命令清除接收寄存器中的数据后，FIFO接收缓冲区会把数据填充到已清空的接收寄存器中，同时回答一个中断信号。单片机把这个中断信号作为单片机的外部接收中断，单片机响应接收中断后读出CAN控制器中的接收缓冲区数据并保存，再清空CAN控制器的接收寄存器。
在设计本系统软件时, 开发工具使用Borland C 语言 。因Borland C 是一种可视化、面向对象的C 程序设计语言快速开发工具,具有简单直观和功能强大的特点。在Borland C 集成开发环境下,可以方便的编写PC机的通讯程序。
以PC机A作为主机,伺服驱动器和PC机B作为网络中的2个节点，设置主机节点地址和通讯波特率后，对网络进行扫描建立连接，可以正确扫描到两个在线节点，如图4是读取伺服驱动器各个参数值。
图4 读取伺服驱动器的各个参数值
结语
从CAN总线以及DeviceNet总线特点可以看出，它较传统的串行通信,在硬件上可减少走线、易于系统扩充或改型,在软件上通信更加灵活、实时性更好、纠错能力更强。这表明基于DeviceNet总线的运动控制系统有广阔的应用前景。
本文所设计的运动控制系统将DeviceNet总线与伺服电机驱动技术结合起来，实现了控制系统的全数字化。实际运行结果表明:本系统具有可靠性高、实时性好、易于维护等特点,达到了设计所需的要求。
参考文献
[1] 饶运涛.现场总线CAN原理与应用技术.北京:北京航空航天大学出版社，2003
[2] DeviceNet网络结构，广州周立功单片机发展有限公司，www.zlgmcu.com
[3] 李叶松等.全数字交流永磁同步电机伺服系统设计.电力电子技术，2002,(6)
[4] ADI. Single-Chip ,DSP-Based High Performance Motor Controller ADMC401. Analog Devices ,1999. ( |
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