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总线伺服运动控制卡（器）探讨 点击：2708 | 回复：66



cyq850815

    
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发表于：2011-05-11 09:27:51
楼主

        在国外，总线伺服早已从传统的基于差分总线形式转移到以太网总线。以太网总线控制卡（器）在日本都早已成熟。国内现在还处在最传统的阶段，脉冲控制、最好的不过是模拟量控制了。这个差距啊。 希望大家在此探讨一下总线伺服的相关问题，在此抛砖引玉。

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alexqiu

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发表于：2011-05-19 08:29:51
41楼

但就说驱动芯片。就目前国内厂商来做难度很大。就像CAN 、Flexray 、EtherCat .这些技术从问世到大量应用基本有10年左右的成熟期。我们国内的厂商还能等10年吗？

但是使用标准的、通用的硬件架构，开发自己的控制协议。或者直接就用简单的差分控制信号。提高其传输速度、高层协议自己定义。就像Profibus CCLINK ，可操作性还是很强的。但是还是要花大量的人力、物力对其进行验证测试。

另外使用通用的硬件+开放的协议不见得都会花费很多。

现在很多MCU都内嵌 CAN 、EtherNet 、 甚至 Flexray 使用这些硬件再加上开发的高层协议，如CANopen ，对一个企业来说应该不尝为一种风险更小、投入更少、预期更明确的选择。

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cyq850815

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发表于：2011-05-19 09:57:35
42楼
芯片的问题，的确国内好多工艺达不到，有时候你把芯片设计出来了，验证也ok.加工也是个很大问题。不过个人觉得做成IP在FPGA中实现也未尝不是一种办法。只用 差分电路的话，这样CPU程序会很复杂，开发难度要大很多。不利于推广
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alexqiu

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发表于：2011-05-19 13:30:32
43楼

其实就是高速485，Profibus 和CC llink 不就是这样干的。10M等级是没有问题的。

100M等级还是要用以太网硬件平台。

自定义总线是一条很长的路需要走。其制定过程、验证过程、宣传策略、开放程度及持续投入都是对一个企业的考验。

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cyq850815

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发表于：2011-05-19 13:51:57
44楼
其实这是个美丽的误会，Profibus 和CC llink 并不是直接用差分结构的，他们也有自己的协议专用芯片的。只是他们的物理层是差分结构。一般来说在10M左右及以下的总线物理层好多都是采用差分的。但那一般都是早期的产品。现在升级后一般都是基于以太网100M的。速度提高十倍，但一般来说其传输周期确差不多，可以想想它的协议及其它好处
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alexqiu

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发表于：2011-05-19 22:51:43
45楼

只要信号形式一样就可以。你可以用75176接收、发送Profibus 报文。至于专用的协议芯片就是一个专用的ASIC ,帮你做高层协议处理。如果协议够开发可以自己写高层协议。但Profibus 确要买这个协议芯片，之前用的是SPC3，自己可以用75176写一些简单的功能。

就像CANopen (CAN)就没有几个人来用专用的协议芯片，高层协议基本都自己写。但是确也有厂商提供主、从站接协议解决方案。DPRAM 接口的。ASC接口。IIC接口的都有。

另外关于100M总线到底对于10M总线有多少优势。在16轴或32轴的数量级几乎是一样的。在更高数量级的应用才能体现100M的优势，毕竟上位机刷新控制网络数据、计算运动控制程序仍需要更多的时间。这个时间可能大于1ms。

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cyq850815

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发表于：2011-05-20 08:42:15
46楼

其实把高层协议写在CPU中是没有问题的，在前期是个不错的选择。对于控制量比较少的系统，完全没问题。也赞成这样做。 但是要控制量较多，协议较复杂时，不但会使的开发复杂度和难度增加很多。也会使cpu压力增大。对于现在的100M的控制，其好处不仅体现在速度上。他会加入很多安全可靠的机制在里面。而且通信方式也增多（适合不同的场合）。数据格式会比较多样化。控制灵活性提高。便于做大型系统及高端控制。毕竟这才是趋势

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cyq850815

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发表于：2011-05-20 08:50:55
47楼

更重要的是其连接方式不在仅仅是总线方式   可以支持多段连接／星形连接／点对点连接 等

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aaaabc

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发表于：2011-05-20 09:07:29
48楼

                                                                    

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alexqiu

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发表于：2011-05-20 09:18:11
49楼
引用cyq850815 的回复内容：

其实把高层协议写在CPU中是没有问题的，在前期是个不错的选择。对于控制量比较少的系统，完全没问题。也赞成这样做。 但是要控制量较多，协议较复杂时，不但会使的开发复杂度和难度增加很多。也会使cpu压力增大。对于现在的100M的控制，其好处不仅体现在速度上。他会加入很多安全可靠的机制在里面。而且通信方式也增多（适合不同的场合）。数据格式会比较多样化。控制灵活性提高。便于做大型系统及高端控制。毕竟这才是趋势

 

 

赞成！100M确实是现场总线发展的趋势。内嵌协议栈负载却也不小，所有有些高阶变频都用到150M的MCU,但对于从站节点。其实还好。只是主站负载有点可怕。 特别在100M下。

运动控制总线实际应用中菊花链的接线应该比较多。

看来楼主对 总线型运动控制器很感兴趣。总线只是数据传输方式，更重要的是运动控制功能。做运动控制器是一条比较繁琐漫长的路。

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cyq850815

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发表于：2011-05-20 11:06:50
50楼

同意，其实总线只是提供一个平台，在这个平台上实现的控制算法才是核心。有些高端算法实现起来是很复杂的，而且很多基本的算法要做好也很难。所以不建议在CPU上实现协议。更多的空间和时间应该留给运动控制。

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alexqiu

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发表于：2011-05-20 15:11:59
51楼

看来楼主是要做总线运动控制器了。打算选择什么总线。伺服系统的总线是否已经成熟！

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alexqiu

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发表于：2011-05-20 15:13:37
52楼
大家可以多交流，感觉这几年随着伺服的火爆，运动控制器也将崛起。总线型运动控制器又是其中佼佼者。
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cyq850815

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发表于：2011-05-20 17:08:14
53楼
回复内容：
对：aaaabc 关于

楼主洋洋洒洒的谈了这么多,不会是落眼子的吧,总线伺服有意义么?现在国内的机器一般一到二台伺服,多的四五台,再多的8台了不起了,PLC或卡+驱动器的形式足亦够用,楼主说了这么多,又有何意义,只要功能实行就行了,又不是过程控制,,集中起来到总控台一人就可以完成,机器总是要有人守着的,,再者说来,驱动器上加个RJ45,口,对伺服厂家来说应该不是难事,,,

总之,没意义,楼主有什么要说的,可以再一一道来

 

1、在一些高速、高精场合，做一些控制算法优势。一般高级控制算法都采用速度控制方式，甚至转矩控制方式（其最大好处是响应快）。也许你会说现在这些也都可以啊，没错，但是模拟量控制时普遍从在的干扰及其零漂问题。长距离传输的衰减问题呢。。。。。。数字信号的抗干扰能力要强的多

2、目前几乎所有的伺服与控制器接线引脚定义都不同。配线比较麻烦。减少接线点造成的不可靠因素。而且省线对应的干扰机会也小。

3、在轴数比较多时成本降低。

4、 系统扩展容易，便于系统化发展，也是以后发展趋势。大型自动化生产。及高精设备（一些设备的精度其实与轴数是息息相关的）

希望大家能予以补充和指正。。。。。。。。。。。。

内容的回复：
首先在你的回复中提到了“现在”这个词。没错现在来说中国状况暂时对于总线控制卡（器）及伺服用量不大。这只能说明中国目前系统设备比较落后。如果你用传统的小作坊，那就连现在的伺服都没必要用了（打个比方）。 就算目前的设备中也不是说用不到。现在好多设备已经不能满足要求。这个不仅体现在轴数的多少上。下面对其在运动控制中的优点简单总结，望大家指正
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cyq850815

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发表于：2011-05-20 17:19:47
54楼

1、在高速高精场合，一般采用模拟量控制方式。但是在传统的控制器中模拟量控制存在较高的零漂，干扰问题，在距离较远时衰减是个问题

2、接线简单。以前的控制器和伺服引脚定义不同，且线数较多。不但接线繁琐，而且容易引入接线点对系统影响

3、在轴数较多的场合成本减小

4、便于系统升级，系统化更加容易实现。对于自动化生产、大型设备等是趋势

5、数字信号的抗干扰能力要强很多

 

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cyq850815

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发表于：2011-05-20 17:26:44
55楼
回复内容：
对：alexqiu 关于

看来楼主是要做总线运动控制器了。打算选择什么总线。伺服系统的总线是否已经成熟！

内容的回复：
有此想法，目前还在理论阶段。。路还很长，希望向大家多学习学习
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alexqiu

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56楼

我觉得我们应该像德国人学习，把一些同行业的人以工程师协会的方式聚集在一起。讨论、制定此先关行业的技术、产品问题。这样大家都会有收获。而且进步也会比较快。

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cyq850815

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57楼
这样是最好的，据我所知好多总线都是这样制定的。感觉现在好多企业抄东西抄上瘾了。前期成本低啊。有点丧志的感觉。老是觉得好多国外的东西好用。而且价格也可以接受。光从企业的角度讲是可以理解的。
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cyq850815

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58楼
中国的EPA就是这样的啊，但是不知怎么的没怎么推广
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波恩

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59楼

不要指望国人现阶段会帮中控推EPA，EPA只能自己做大，做得足够大了，有利可图时，自然有人跟！

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cyq850815

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60楼
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对：波恩 关于

不要指望国人现阶段会帮中控推EPA，EPA只能自己做大，做得足够大了，有利可图时，自然有人跟！

内容的回复：
呵呵，意思基本一样。他们目前好像还没多少像样的EPA产品。没去大力投入开发和推广。要让别人用，自己首先要做大，这是必须的
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