基于 CAN 总线的伺服电机通信控制 

    摘要：介绍了 CAN 总线与伺服电机的特点，并讨论了伺服电机基于 CAN 总线的通信

 

控制特性。

    1 

 

引言

    CAN(Controller Area Network)总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信局
域网络，由于其高性能、高可靠性、实时性好及其独特的设计，已广泛应用于控制系统中

 

的各检测和执行机构之间的数据通信，在工控领域兴起应用热潮。

    而伺服电机具有结构紧凑、控制容易、运行稳定、响应快等优异特性，已越来越成为现代
工业自动化系统中的一个重要执行元件。在自动化程度高、需精确控制速度、位置、力矩等
的场合，如印刷机械、造纸机械、纺织机械、工业机器人、高速电梯、数控机床等重要行业中，

 

得到了普遍的应用。

    伺服电机由于提供了 CAN 总线接口，通过 CAN 总线进行数据传输与控制，拓展了伺
服电机的功能与应用范围,

 

使伺服电机能更好更灵活地应用于现代工业控制系统中。

    2 CAN

 

总线的特性

    作为专门应用于工业自动化领域的网络，CAN

 

总线具有以下优点：

    (1)使用简单方便。许多 CAN 控制器芯片如 SJA1000T、Philips 82C250 等实现了 CAN 物
理层及数据链路层的大部分，在使用时用户需要做的只是两件事：对 CAN 控制器进行初
始化，对 CAN

 

总线上的数据进行收发操作。

    (2)高效可靠。CAN 采用短帧结构，数据帧中的数据字段长度最多为 8B，所以传输的速
度快（最大通信速率可达 1Mbps），受干扰的概率低。同时，CAN 总线作为多主节点，
各节点通过总线仲裁获得总线控制权，并拥有完善的错误处理机制，保证了各种干扰环

 

境下数据传输的安全可靠。

    (3)系统可扩充性好。CAN 总线是面向消息的编码，而不是面向设备的编码，故增添或
删减 CAN

 

上的节点非常方便和灵活，易于系统的扩充。

    3 伺服电机接入 CAN

 

网

    伺服电机的伺服控制器由于提供了专门的 CAN 总线接口 X4，可以象其他的 CAN 节点
一样，用普通双绞线作为通信介质，很方便地连接到基于 CAN 总线的工业控制系统上。

    伺服控制器与伺服电机之间采用旋转变压器或光电编码器建立反馈，形成高精度的伺
服控制系统，伺服电机实时地将其运行状态与运行信息上传给伺服控制器。作为 CAN 总
线上的节点，伺服控制器不仅可以与上位主机进行通信，通过 CAN 总线接收上位机的各
种操作、控制和参数设定命令；同时伺服控制器之间亦可以进行快速的数据交换，相互间