基于CAN总线的三轴步进运动控制平台设计*

大连大学信息工程学院 葛家安 胡玲艳 王维壮 毛银杰

工业4.0和中国制造2025已成为当今热点主题，自动化生产产业的迅速发展与崛起极大地提高了生产效率，PLC与运动装置的广泛使用，将人从繁重的劳动中解放出来。同时伴随着现场总线技术的发展，传统的信号传输方式逐渐被现场总线数字技术所代替，使现场设备级组网更加快捷、高效。CAN总线为运动控制系统各节点之间实现实时、可靠的数据通信提供了有力的技术支持。本文基于CAN总线自主设计的多轴运动控制系统，利用多主方式、非破坏性仲裁技术、CRC校验及实时错误校验等技术，完成现代多轴运动控制系统的总线集成，通过CAN总线与PLC可控制多个步进电机同步、精确运动，性价比高，对实际工业定位系统具有较强现实意义。

近年来，国内开始引进多轴运动控制系统，尽管一些研究数控设备的厂商开始研制运动控制系统，但研制出来的系统仍不属于独立的精确运动控制产品，我国到21世纪国内才开始多轴运动控制系统的研发和推广，并逐渐走向成熟和规模化。当前，运动控制技术日益受到世界各国的高度关注，德国的西门子、日本的三菱、中国台湾的台达等公司也研制出来了各式各样的运动控制产品，成为了机电一体化的关键技术。

1 系统概况

本文利用CAN总线自主设计多轴运动控制系统，选用三轴步进驱动模块及电机，基于CAN总线技术，采用西门子S7-1200PLC对步进三轴电机的精确控制进行设计，通过西门子TIA博途编程软件编写程序，在参数设置方面，系统由昆仑通泰MCGS触摸屏实现组态监控与人机交互，针对不同的功能动作，设置不同的参数，并显示监控的参数状态。……