canopen运动控制协议驱动程序设计

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1、万方数据·控制与检测·组合机床与自动化加工技术文章编号：lOOt一2265(2007)04—0052—04CANopen运动控制协议驱动程序设计李博，李晓汀，郇极(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100083)摘要：CANopen是一种开放的现场总线协议，已经在欧洲和美国获得了广泛的认可和大量的应用，目前已经成为欧洲嵌入式工业控制网络的主要标准协议。文章介绍了CANopen实时伺服驱动和运动控制设备子协议DsP402从站驱动程序的开发技术，并阐述了该协议的运行机制。关键词：现场总线；CANopen；运动控制中图分类号：T

2、P273．5文献标识码：ADesignofCANopenDriveProgramforMotionControlLIBo．LIXiao．ting．HUANJi(SchoolofMechanicalEngineering＆Automation，BeiHangUniversity，Beijing100083，China)Abstract：CANOPenisanopenficldbusprotoc01．whichhasbroadrecognizationandapplicationinEuropeandAmerica．CANopcnha

3、sbeenthemainstandardprotocolofembedednetworksforindustrialautomationinEurope．ThispaperstudiesthedevelopmentofslavedriveprogramofCANopenDeviceProfileDSP402forrealtimeSeI'VOdriveandmotioncontrol，andsetsforthitsoperationmechanism．Keywords：fieldbus；CANopen；motioncontrol0引

4、言CANopen是一种开放的现场总线协议，于1995年德国的CAN自动化协会(CiA)提出并制订，目前已成为欧洲嵌入式工业控制网络的主要标准协议(EN50325-4)。CANopen协议精练、透明、便于理解，又具有较高的实时性和可靠性、数据传输速率高，组网成本低⋯。其中，实时伺服驱动和运动控制子协议(CANopenDeviceProfileforDrivesandMotionControl，简称DSP402)主要用于实时伺服驱动系统和运动控制。本文结合作者所从事的CANopen运动控制驱动程序开发工作，介绍了DSP402驱动程序的

5、开发技术。1CANopen协议(1)概述“。CANopen协议必须以CAN芯片为硬件基础，有效利用CAN芯片所提供的简单通讯功能去实现工业控制网络的复杂应用层协议要求。CAN芯片所提供的通讯报文如图1。报文由以下部分组成：图1CAN通讯报文ID0⋯IDl0：11位，标识符，定义报文的名称。CANopen利用该标识符段定义CANopen通讯对象标识符COB—ID(CommunicationObjectIdentifier)，并将其分为功能段(高4位)和地址段(低7位)，功能段表示主站对从站的操作内容，地址段指出被操作从站的站号：RT

6、R：1位，远程位，请求对方发回约定信息或执行约定命令；DLC0·一DLC3：4位，数据长度标识，指出数据场中有效数据的长度；Data0⋯Data7：8个字节，数据场，发送和接收数据缓冲区。CANopen网络是主从站(Master-Slave)结构，系统收穑日期：20(16—10—24作者简介：李博(1979一)，男，山西运城人．北京航空航天大学，硕士，研究方向为现场总线技术，(E—mail)libo_6@sohu．coro。52·万方数据2007年第4期·控制与检测·的运行由主站控制，主站可以对127个从设备进行控制，如图2。图2

7、CANopen网络拓扑结构CANopen的通讯结构参考ISO／OSI模型，如图3所示，物理层和数据链路层基于cAN2．0，遵守ISO11898标准，物理层和数据链路层由CAN芯片实现；应用层由CANopen通讯子协议(CommunicationPofile，DS301)和设备子协议(DeviceProfile)组成，其中，通讯子协议描述了网络上所有设备都必须遵守的基本通讯机制，设备子协议实现具体的设备功能，如DSP401(DeviceProfileforGeneticI／OModules)是通用10模块子协议，DSP402是实时伺

8、服驱动和运动控制子协议。图3CANopen参考模型在CANopen通讯协议中，设备之间的通讯是通过交换通讯对象即COB来实现的。通讯子协议DS301定义了四类通讯对象”』：1)PDO(ProcessDataObject)：过程数据对象，用于传递设备