基于CAN总线的智能电动执行器设计

图2 CAN通信接口电路

在CAN模块驱动程序的软件设计时通信协议遵循DeviceNet规约，使之具有良好的模块性和移植性，通过软件对CAN模块进行参数配置，即可实现应用系统的“即插即用”功能。CAN的驱动程序分为硬件抽象层、功能函数层和应用程序接口层三个层次。硬件抽象层文件CANREGH定义了各CAN控制器寄存器数据格式及读写访问的方法。功能函数层文件CANFUNC.C和CANFUYNC.H包括CAN控制器各种控制功能的实现函数和CAN总线异常中断处理函数，该层的函数利用硬件抽象层中对寄存器操作的接口来访问CAN控制器，来实现各种CAN控制器能提供的功能。应用程序接口层的文件有CANAPP.H和CANAPP.C，供用户实现现场通信，包括如下过程：
① 初始化CAN控制器。包括使能CAN模块、模块时钟设置、配置CAN管脚、初始化CANMC寄存器、清除中断标志位、CAN控制器的工作方式、总线波特率、验收过滤器等，以便让CAN控制器的各个功能与实际的工作相符。
② 发送和接收数据。欲发送和接收的报文按照一定的协议打包或解析，在用户通信命令控制下进行CAN信息帧的发送和接收。通信参数的设置由简单的控制命令实现，最高可达300fps的数据传输速率。CAN网络上的节点信息可分成不同的优先级，按不同报文的实时性要求，在任意时刻主动地把本节点检测和计算好的各电能质量参数，向CAN网络上任意其它节点和上位机发送信息，以供分析、存储、显示及打印。也可接收上位机发送的包含有基本控制命令的信息，使转换器与本节点标志符相匹配的报文进行网络通信，来对本节点状态信息进行高速检测和运行控制。

4 电动执行器主程序设计

主程序主要完成系统的初始化、初始状态的判断以及起动、运行子程序的调用。初始化包括TMS320LF2812内部各寄存器及变量的初始化，事件管理器和通信显示模块及中断命令初始化，QEP中断触发方式，禁止全部中断，并关闭所有的相输出信号等[2，9]。根据接收的指令确定系统的运行模式、维护系统正常运行、通信和显示等工作，其流程如图3所示。

5 结束语

当智能执行器与现场总线连接时，智能执行器就成为了现场总线控制系统中的一块现场仪表，这时它不仅具有执行器的功能，而且还具有控制、运算和通信等功能，同时可以实现网络化管理。这类总线型智能执行器具有可靠性高、使用方便、通信功能强、诊断保护功能完善、适应性广泛等优点。随着现场总线技术应用的深入，将给总线型智能执行器带来广阔的发展前景。基于DSP控制的CAN总线电动执行器，采用开关磁阻电动机作为伺服电机[5]，以DSP为控制器，简化了硬件电路设计，提高了运算速度；设执行器集运算、控制、通信等功能于一体，实现了机电一体化结构；具有高度的智能化和高精度的系统控制功能以及先进的自身保护和系统保护功能，提高了控制的可靠性。

图3 主程序流程图
参考文献
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