CANopen与EtherCAT的运动控制简单介绍

与EtherCAT是国际上网络运动控制的开放标准协议。它们可以简化连线、降低成本、增强诊断功能等。CANopen主要应用于分布式控制系统，而EtherCAT可以应用在集中式与分布式2种控制结构中。每种网络都有其自身的优点。泰科智能为这2种网络控制结构提供一个齐全的步进与伺服驱动控制解决方案。同时，还提供相关的软件工具，以简化系统调试，且易于从CANopen网络移植到EtherCAT网络。       

集中式与分布式运动控制：

在集中式结构中，除了电流环以外，所有的任务都由控制器完成。电流环应该至少每100us更新一次，这会把很高的计算负担放在控制器上，且必须使用高速数据通讯链路。

在分布式控制系统中，所有的伺服环都在驱动器内完成。在轮廓模式（下载运动参数并启动运行）下，驱动器内部也执行路径规划。驱动器无需增加附加的成本，而且能省去运动控制卡。由于位置环的刷新率远低于电流环，因此只需使用一个低速的网络即可。

PVT路径规划：

在分布式控制协同运动系统中，EtherCAT和CANopen都使用PVT做路径规划：控制器生成一系列的点，来定义在指定的时间点上，每个轴的位置与速度值。PVT路径规划是定义运动轨迹的一种非常高效的方法。

一般来说，轨迹点每隔10ms被发送到驱动器的缓冲区中。驱动器实行三阶插补来生成最优的曲线。插补之后，每个驱动器上的位置环以几千赫兹的速率同步更新。

网络的速度与效率

对运动控制系统网络而言，效率、决定性与同步性远比速度重要。标准以太网的传输速度超过CANopen 速度100倍，但主要被设计用于异步传输大数据文件。网络上的消息冲突是毁灭性的，必须重新发送。CANopen主要被创建用于低成本传送实时小数据包，对于分布式控制而言，完全可满足其实时性要求。

EtherCAT给以太网带来了同步性与决定性，相对于许多被实时修改过的标准以太网，EtherCAT显然是最有效的。对于分布式控制系统，它满足刷新驱动器电流环的速度的要求，且能灵活地传输PVT点。但是，EtherCAT驱动器相对同等的CANopen驱动器而言，价格更高，体积也更大一点。