[发明专利]一种基于CAN总线的运动控制通讯系统及通讯方法

说明书

本发明公开了一种基于CAN总线的运动控制通讯系统及通讯方法。所述通讯系统包括主站、若干从站，及在主站与从站间传输的通讯报文；所述通讯报文内装填有该通讯系统内所有的通讯信息及通讯逻辑。所述通讯方法基于所述通讯系统进行，包括进行预配置及主站轮询。所述预配置中仅进行主站通讯波特率、从站通讯波特率、从站编号、自身编号即可；且在主站轮询时可直接与各从站进行数据传输，并对其进行执行控制。所述通讯系统仅通过通讯报文在主站与各从站间的直接交互传输即实现了主站与各从站间所有的通讯交互。所述通讯方法不但配置过程更加简单，且通讯逻辑更加简单快捷，更利于实现通讯的实时性。

技术领域

本发明涉及运动控制通讯技术领域，具体涉及一种基于CAN总线的运动控制通讯系统及通讯方法。

背景技术

CAN总线是一种常用的现场总线，与其他现场总线相比，由于直接对通信数据块进行编码，且为多主站竞争式结构，因此在对数据传输实时性需要高、多从站节点平等的运行控制系统中具有重要的应用。

在实际接口设计中，由于CAN总线通信接口仅集成了CAN协议中的物理层和数据链路层，因此为了满足应用需求，用户需要再次基于CAN总线配置应用层通讯协议。具体的，CANopen协议是一种典型的CAN应用层通讯协议。由于具有兼容性高、可互操作性强、产品尺寸小等优点成为了基于CAN总线的最成功、且应用最广泛的CAN应用层通讯协议。

但CANopen协议在实际应用时，仍具有以下缺点：1、为了实现主站与从站间的正常通讯，无论是逻辑简单还是复杂的运动控制系统，均需要进行SDO参数、PDO参数配置，其通讯配置参数较多，配置过程复杂；因此无论对于主站开发还是从站配置，对相关工作人员的专业性需求较高。2、主站与从站间多采用物理接线方式，当运动控制系统中包括多从站时，存在从站IO接线繁琐的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于CAN总线的运动控制通讯系统，所述通讯系统在通讯报文传输交互中即可直接实现主站与各从站间的全部通讯交互，因此采用其进行通讯时不用再进行复杂的通讯配置；其还通过通讯方式实现主站与从站间直接IO交互，以简化两者间物理接线，因此所述通讯系统本身更加简单。

本发明还提供了一种基于CAN总线的运动控制通讯系统的通讯方法，所述通讯方法基于所述通讯系统进行通讯交互，不用进行复杂的通讯配置即可实现主站对从站的直接轮询；因此通讯过程更加快捷，实时性更高。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种基于CAN总线的运动控制通讯系统，包括基于CAN网络连接的主站、若干从站，及在所述主站与从站间进行传输交互的通讯报文；

所述主站包括读写请求模块、第一开关量更新模块及运动计算模块，所述从站包括读写处理模块、第二开关量更新模块及运动响应模块；

所述通讯报文包括数据报文及控制报文；

所述数据报文在所述读写请求模块与所述读写处理模块间进行传输，用于实现主站对从站的内部参数读写；所述控制报文在所述运动计算模块与所述运动响应模块间进行传输，用于直接实现主站对从站运动控制；

所述数据报文及控制报文均包括数据区及若干位域；所述数据区用于传输内部参数量或运动参数量；所述位域包括功能码位、主从标识位、模式位、从站ID位；所述功能码位用于供主站或从站直接识别对应报文的类型，所述主从标识位用于直接识别对应报文的主站或从站来源，所述模式位用于供主站或从站直接识别对应报文所传输的从站工作模式，所述从站ID位用于供主站直接区分从站；

所述第一开关量更新模块用于在主站发送通讯报文时更新开关量输入量；所述第二开关量更新模块用于在从站发送通讯报文时更新开关量输出量；所述数据报文及控制报文的位域还包括IO数据位；所述IO数据位与所述第一开关量更新模块及第二开关量更新模块相关联，以实现主站与从站间的通讯连接。