总线控制驱动（总线控制驱动器）

电子爱好者网报道（文/李宁远）在传统的运动控制系统中，一般采用脉冲或模拟量作为控制信号。控制信号发送至电机驱动器，电机驱动器驱动电机运行。该模式下，上位机和电机驱动器通过大量数字或模拟IO连接。随着总线技术的发展，运动控制厂商将总线技术应用到运动控制器中。上位机通过总线将运动参数传输给电机驱动器，然后电机驱动器驱动电机运行。

在总线运行控制系统中，上位机的总线通信接口可以通过线性拓扑连接多个支持总线通信的电机驱动器。与传统控制系统相比，接线数量和接线时间大大减少。同时，在总线模式下，通信方式为数字通信，因此无需考虑信号漂移的问题。与介质脉冲信号和模拟信号不同，电磁干扰会导致信号失真。目前常见的总线技术有EhertCAT、RTEX、CCLINK、CANopen等。

EtherCAT总线驱动程序

EtherCAT实际上是工业以太网的开放式架构现场总线系统。使用EtherCAT的成本非常低。任何带有以太网控制器的单元都可以用作EtherCAT 主站。从站可以使用任何供应商的产品，当然也可以使用ETG（EtherCAT 技术集团，Beckhoff 的子公司）。从网站源代码开发。

对于工业通信来说，低延迟是必须的。 EtherCAT采用分布式时钟，因此实时性能优异。每个具有分布式时钟的从站周期性地与参考时钟同步以消除误差，时间误差小于1us。在实时性能方面，EtherCat比ProfiNet、ProfiBus等更加突出。

在运行控制领域，总线技术与驱动程序相辅相成。我们直接看产品更直观。这里我们以乐赛智能CL3-EC系列为例。 CL3-EC系列是雷赛基于闭环步进研发，融合EtherCAT总线技术打造的高速总线型闭环步进驱动产品。

CL3-EC支持COE（CANopen over EtherCAT）协议，支持CSP、PP、PV、HM等主流控制模式。通过EtherCAT分布式时钟的精确调节，该系列同步误差在15ns以下，同步抖动在20ns范围内，在多轴同步通信中非常有优势。数据传输速度为双向100Mbps，通讯周期1ms。与CANopen不同的是，当通信周期小于1ms时，EtherCAT支持250us的整数倍。当然，通信周期也与上位机规格密切相关。

总的来说，对于多轴应用，应用EtherCAT工业总线解决方案确实显着优化了同步控制和实时数据传输。

RTEX总线司机

RTEX是松下专门开发的网络总线系统，旨在实现伺服电机控制更高的同步性和实时性。 RTEX的主要竞争力在于高速度和低成本。节省布线的总线驱动器我就不提了。这里我们以松下MINAS A6系列伺服驱动产品为例。

MADLT01NF驱动器可以控制位置、速度、扭矩四个维度，全闭环。 RTEX支持CP控制模式，内置回零模式，支持USB串口调试功能。 RTEX支持的驱动器支持2路高速差分输入或5路单端输入，同时进行2路单端隔离数字输出，响应频率为3.2kHz。 MINAS A6系列最高转速可达6500r/min，指令更新周期仅为1ms。

RTEX下3.2kHz的高响应带宽，适合高速高精度运动控制场景，大大缩短系统响应时间，提高设备效率。

CANopen总线驱动程序

CANopen是基于CAN串行总线系统和CAL的高级协议。这不仅可以将总线负载降至最低，还可以确保极短的反应时间。它可实现更高的通信性能，减少磁兼容性问题，并降低电缆成本。作为运动控制驱动器的老手，市面上几乎所有品牌的伺服驱动器都支持CANopen总线。

应用CANopen总线驱动的产品非常多。我选择台达ASDA-A3作为例子，看看这款公交车司机的实力。 A3现已成为台达高端伺服系统应用的代表产品。

首先，A3的响应带宽为3.1kHz，与上面的高响应带宽相比并没有低多少。在实际应用中，实时性是绝对可以保证的。根据官网提供的测试图，A3的同步周期为125s，几乎可以实现与命令的同步拟合。 A3可组成多达127轴的网络系统，最大通讯速率为1Mbps。在长距离应用中，CANopen驱动器仍然可以带来最稳定的性能。

CC-Link 总线驱动程序

CC-Link是由三菱电机主导的开放式现场总线。其特点是数据容量大、通信速度多级可选。它还可以覆盖较高级别的控制层和较低级别的传感层。这里我们不会讨论较旧的CC-Link IE Field和经济型的CC-Link IE Field Basic，而是主要关注最新的CC-Link IE TSN。

CC-Link IE TSN是三菱推出的一项新型总线技术。 TSN（时间敏感网络）是智能制造和工业互联网领域最受关注的技术之一。 CC-Link IE TSN将千兆以太网带宽与TSN相结合，扩展了CC-Link IE基于工业以太网的先进通信技术，实现从信息层到应用层的垂直整合。 CC-Link IE TSN采用时分和时间同步的方式实现实时和非实时通信的并存。

此类总线驱动程序充分利用网络内部的同步时间，在指定时间双向发送通信帧，大大缩短了通信周期；在控制通信中，可以将通信周期内的高速控制和慢速控制相结合，以实现提高操作和控制性能。最大化。

CC-Link IE TSN下驱动器的最大通信速率为1Gbps，双向数据传输速度为150Mbps。这已经是全面领先的技术参数。另据悉，该协议下的驱动器最大可控轴数远超目前市场上的品类。具体可控轴数尚未核实。

CC-Link IE TSN以其与工业互联网愿景高度契合的特点，在总线控制领域产生了巨大影响。许多工控公司已经开始使用这种通信协议。

概括

市场上的总线驱动器有很多，比如安川的Mechatrolink-III、BR的Powerlink等。值得一提的是，面对国内市场的激烈竞争，三菱已经凭借几款经典产品占据了足够大的市场份额。这其中有相当一部分功劳，一定要归功于这位实力雄厚的公交车司机。

当然，总线驱动程序的选择不仅仅取决于技术指标属性，如带宽、传输速率等；它还应该包括一些软指标，比如开放性、独立性、互操作性等。这些因素可以综合起来决定哪一个。此类公交车司机才能在市场上笑到最后。

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编辑：jq