本帖最后由 515192147 于 2025-3-22 09:03 编辑
1.CANWeb总线+UPS+增量编码器+步进电机驱动控制器一体节点模块：
一路光隔离CANWeb总线+3400mAH可充电电池+东芝TB67S209FTG步进电机驱动芯片+ Cortex-M4内核ARM控制芯片的步进电机驱动、控制一体化模块，可用于步进电机的精准位置控制。
***增量式编码器步进电机驱动控制器优缺点：
增量式编码器的优点是价格便宜、原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适用于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息，在位置控制应用中，系统完全断电重新上电后，必须重新确定系统零点，才能运行位置控制；
***内含3400mAH可充电电池可补上增量式编码器缺点：
在主电源断电后，可维持160小时对增量编码器变化的读取，不需要每次系统断电要重新确定系统零点，减少重新确定系统零点的工作量，可用增量型编码器替代昂贵的绝对型编码器。
***步进电机驱动芯片采用东芝先进的TB67S209FTG步进电机驱动芯片：
支持多种步进分辨率，包括全步、半步(A 型和 B 型)、1/4 步、1/8 步、1/16 步和 1/32 步，允许对电机运动进行精细控制；
具有低导通电阻的 MOSFET 输出级，最大限度地减少功率损耗和热量生成；
混合衰减模式：用户可以从各种混合衰减模式中进行选择，以优化不同电机类型和工作条件下的性能；
内置错误检测：包含多个安全特性，如热关断、过流关断和欠压锁定；
高电压和高电流：采用BiCD 工艺，支持大电流输出，额定值为50 V/4.0 A，适合驱动大功率步进电机，可直接驱动20/28/35/42/57/60/86步进电机；
***控制芯片采用：Cortex-M4内核芯片，支持快速DSP功能，主频为120MHz。
***模块支持CANWeb 现场总线，协议介绍见：
CANWeb现场总线结合CAN总线、以太网的优点，将节点管理功能和实时数据通信功能分离，Web页面监控节点通信负载及通信质量，Web页面可调试、配置节点(不需要控制器或专用的调试工具)；不同于主从问答通信，CANWeb是触发小包通信，检测到节点信号变化即发送，实时性更好，通信负载小；CANWeb节点价格与RS485类似，但速度、可靠性却天壤不同，CANWeb总线为屏蔽双绞线并接或光纤串接通信，布线、接口成本低，全部光电隔离设计，总线可选冗余、多主站，冗余总线可应用于高可靠的控制系统。
支持1路或2路冗余CAN接口，CAN总线可串接99个IO模块，用户通过以太网或RS485 Modbus协议与网关模块高速交换数据，网关模块自动通过CAN总线再与多个CAN_IO模块实时交换数据，并将这些数据分配到网关模块的Modbus存储空间不同的地址中(用户不需要了解CAN协议)，用户只需与一个Modbus设备通信，通过一、二个Modbus命令，就可以监控多个不同的IO模块设备，通过网关模块的以太网口可Web浏览及操控_IO模块； CAN总线为双绞线串接通信，布线、接口成本低，实时性强(1Mbps可达1毫秒响应)、传输距离远(5Kbps可达10公里)、抗电磁干扰能力强(不丢包)。
CANWeb主要有4类设备：CANWeb网关(CW_GW)、CANWeb中继器(CW_RP)、CANWeb节点(CW_IO/ND)、CANWeb节点网关(CW_NGW)；
CANWeb网关支持以太网及RS485_Modbus、Profibus DP、EtherCAT、PROFINET等协议，很容易和PLC、DCS、上位机等设备高速交换通信，提供与控制器及上位软件通信的说明及案例，并可以定制通信协议；支持云Modbus功能,可方便通过互联网与固定IP云服务器双向实时通信。
详细介绍见： CANWeb现场总线协议介绍链接
在安装 限位开关前，必须先定义 好 滑块 运行的 正反方向，如下图：
运行指示灯说明：
绿灯：电机控制使能(手转不动)状态指示
红灯：
1Hz慢闪:1秒闪1次，模块程序运行，CAN总线断开
在主电源断开，只有电池供电时，为1Hz慢闪
3Hz快闪:1秒闪3次，CAN总线接线正常。
15Hz急闪:1秒闪15次，I0模块接收到网关模块的数据包
通过观察通信状态指示灯可判断IO模块与网关的连接状态。
2.监控CNW节点通信负载及通信质量：
通过网关的以太网Web页面，可视化完成节点管理功能（不需要控制器）：含节点列表管理、节点实时数据的监控、强制、远程重启、参数配置、实时自检(IO模块发包数、丢包数、发包间隔时间、实时负载、最大负载、最小负载、温度、断线)等功能，下图为1个网关连接13个CNW节点的列表：
3.节点ND的配置参数：
通过Web页面就可以方便配置模块的参数，不需要另配配置软件或通过串口来配置参数。
访问主站的IP地址，先调出节点总览页面，再调出此节点的配置页面，如下图：
PZ[0]: SIO工作模式选择，=12891强制模式，模块的DI、AI可强制置值，立即生效，不掉电保存；
PZ[1]: =12929远程强制重启，立即生效，不掉电保存；
PZ[2]=10:CAN口速率，保存重启生效，掉电保存；
1000K,500K,250K,125K,100K,50K,20K，10K, 5K
PZ[3]=9: CAN口的编号Id，保存重启生效，掉电保存；
1~98 ,99不能用,99是配置开关ON的预置
PZ[4]MxPd: 节点AI\AO\DI\DO上传最大间隔时间(mS)；
PZ[5]AIMnPd: 节点AI信号触发上传最短间隔时间(mS)；
PZ[6]AIDB:节点AI信号触发上传AD死区；
PZAI[7]AIFlt: 节点AI信号滤波系数,输出值的滤波系数0~100：=0无滤波；
PZAI[8]SNo: 节点硬件序列号；
PZAI[9]DIMnPd: 节点DI信号触发上传最短间隔时间(mS)；
PZAI[10]DIFlt: 节点DI信号滤波系数；PZAI[11]内用；
(******上面的配置参数为所有从站节点模块共用******)
**&&&**步进电机驱动参数**&&&**
PZAI[12] 步进电机驱动每转脉冲数选择_PPR_MTR：
=0: 待机模式
=1: 200PPR_全步分辨率
=2: 400PPR_半步分辨率（A 型）
=3: 800PPR_1/4 步分辨率
=4: 400PPR_半步分辨率（B 型）
=5: 1600PPR_1/8 步分辨率
=6: 3200PPR_1/16 步分辨率
=7: 6400PPR_1/32 步分辨率
PZAI[13] 步进电机运行驱动电流百分比(100%为4A)：0~100
PZAI[14] 步进电机停止延时4秒，驱动电流百分比(100%为4A)：0~100
要求 PZAI[14]小于PZAI[13]
PZAI[15] 步进电机驱动速度上限HzMax
**&&&**步进电机定位控制参数**&&&**
PZAI[16] 步进电机定位控制转速变化时的加速度HzAc(Hz/S)
PZAI[17] 步进电机定位控制反转死区补偿,单位为电机脉冲数, =0_无死区补偿，要求手动转动机械置零点时，最后的调节应该为向正方向运行到零点，再运行“6666”置零，如“反转死区补偿”为8，运行到1000，从100正向运行为1000，从2000反向运行为992，出厂需预设为0；
PZAI[18] =0_无限位保护，=3_有反、正向硬件限位保护开关；
PZAI[19] =0备用；
**&&&**增量编码器参数：PZAI[20]~ PZAI[27]**&&&**
PZAI[20] 编码器方向：=0_编码器方向不取反，=1_编码器方向取反，=5555_无编码器
PZAI[21] 增量编码器规格参数_每转细分数(脉冲数)：
PZAI[22] 备用，为0；
PZAI[23] 步进电机定位控制时，有编码器自动补偿脉冲偏差，=0_不补偿（位置控制自动补偿详细介绍见：丢步脉冲补偿，如无编码器，一定设为0），出厂需预设为0；
***************************************
PZAI[24] 正向 (上)限位置圈数，要求大于0；
PZAI[25] 反向 (下)限位置圈数，要求大于0；
如丝杠的螺距为4mm，可计算出正方向限位的尺寸；
PZAI[26]、PZAI[27]备用
*******************************
加中间变量显示说明PZAI[28]~31
PZ[28]*10000+PZ[29]、PZ[30]*10000+PZ[31]对应的PZ[24]、PZ[25]转换成的步进电机脉冲数上下限
4.节点ND的Web页面的操控：
具体操作见： 10CANWeb主站网关GW使用说明.doc的页6
通过CNW网关模块Web页面监视操控节点模块的DIDOAIAO参数，图中的Ax[]方刮号内为 Modbus AI寄存器地址，用以太网或RS485 Modbus上位软件(如 Modbus Poll软件)可读出这些寄存器变量。
标号(1)第1个AO为运行功能码，第2，3，4个AO为不同功能码对应的操控参数；
标号(2)为电机运行的反馈值；第1个AI为反馈的功能码，第2个AI为速度，
第3个AI*10000+第4个AI 为由编码器转换计算移到的位置；
标号(3)为编码器的输出，第1个AI为编码器的圈数，第2个AI为编码器的单圈细分，第3、4个AI为编码器的脉冲计数转换为电机的脉冲计数Pls(占2个WORD，=AI[x]X10000+ AI[x+1])；
标号(4)DI_Word 16个DI显示：
第1位(bit0)正(+)向限位保护开关(硬件)状态、
第2位(bit1)原点(中间点、一般没有)开关(硬件)状态、
第3位(bit2)反(负-)向位保护开关(硬件)状态、
第4位(bit3)备用
第5位(bit4)正向(+)限位值越限(软件判断)
第6位(bit5)反向(负-)限位值越限(软件判断)
第7位(bit6)备用
第8位(bit7)备用
第9位(bit8)电机控制使能(手转不动)状态，
第10位(bit9)电机位置控制允许状态；
4.1.步进电机的位置运行控制（在正反限位内）：
此控制模式,步进电机必须脱机使能控制取消,不能手转动步进电机，并“零点校准”成功，才能进行步进电机的位置运行控制，即下面2项为1：
DI状态的第9位(bit8)电机控制使能(手转不动)状态
DI状态的第10位(bit9)电机位置控制允许状态；
速度设定小于HzMx(PZAI[15]:为速度上限），加速度为HzAc(PZAI[16]:为转速变化时的加速度)；
下图标号(1) 运行功能码设为8888(位置运行控制模式)，标号(2)为速度，标号(3)为要移到的位置，此处位置值为2X10000+1234=21234，点“刷新按钮”，可启动 STM控制节点位置控制。
返回 控制器 监控页面，如下图：
上图标号(1)为运行AO命令,第1个AO为运行功能码，第2个AO为速度，
第3个AOX10000+第4个AO 为 要移到的位置；
上图标号(2)为电机运行AI状态反馈,第1个AI为运行功能码，第2个AI为速度，
第3个AIX10000+第4个AI 为 移到的位置；
上图标号(3)为编码器AI输出, 第1个AI为编码器的圈数，第2个AI为编码器的单圈细分，第3个AIX10000+第4个AI 为 移到的位置；
4.2.命令说明：
运行功能码：命令AO，命令返回AI：
命令分：“跳xxxx”跳命令 和“xxxx”常数命令
跳命令如“跳5555”，指从其他值变为“5555”的上沿触发命令；
常数命令如“8888”，指为等于这个常数的条件命令；
“跳5555”命令,手动脱机使能控制，可不费力手转动步进电机；
“跳4444”命令，脱机使能控制取消,不能手转动步进电机，电机脉冲计数强制为编码器脉冲计数值；
“跳6666”命令,电机转动停止，电机脉冲计数置零，编码器脉冲计数置零；
“跳3333”命令，有编码器，电机转动停止，电机脉冲计数强制为编码器脉冲计数；
“DI状态第9位(bit8)电机控制使能(手转不动)状态”为1， 可运行“7777”：
“7777”命令,AO置值,速度运行控制模式,速度模式时 不考虑电机设定的正反向限位值；
DI状态第9位(bit8)电机控制使能(手转不动)状态 为1
DI状态第10位(bit9)电机位置控制允许状态 为1 可运行“8888”及“9999”：
“8888”命令，AO置值,位置运行控制模式；
“9999”命令, 在用户设定的反向限位圈数值、正向限位圈数值之间往复测试运行;
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