[发明专利]一种EtherCAT电机驱动器与主站时钟的同步方法

说明书

本发明公开了一种EtherCAT电机驱动器与主站时钟的同步方法，所述EtherCAT电机驱动器包括从站控制器和主控MCU，所述主控MCU包括并口模块、同步模块和PWM模块，电机连接所述EtherCAT电机驱动器，所述同步方法包括：S1：所述EtherCAT电机驱动器接收到主站的要求使能指令后，在SYNC同步信号的中断触发时将所述PWM模块的计数器清零；S2：所述电机使能；S3：所述主站将所述从站控制器的时钟与所述主站的参考时钟的漂移值发送给所述从站控制器，所述从站控制器根据所述漂移值调整所述PWM模块的周期计数。本发明提出的同步方法极大地降低了主控MCU的负荷，可适用于低性能主控MCU。

技术领域

本发明涉及实时以太网及电机数字控制技术领域，尤其涉及一种EtherCAT电机驱动器与主站时钟的同步方法。

背景技术

工业现场总线工控产品至今已占据了较大的工控市场份额，并保持逐年上升的势头；其中，EtherCAT现场总线凭借其接线简单、维护容易、主从同步性能好等优点，是最具代表性的工业现场总线；2014年末被中国国家标准化管理委员会认定为GB/T 31230中国推荐的国家工业现场总线标准。

EtherCAT是一种开放的高实时以太网技术，在利用EtherCAT总线技术构建的工业运动控制网络里，主站可实时的发送位置/速度/转矩数据到EtherCAT驱动器从站，利用抖动性极小的同步信号触发位置/速度/转矩数据到每个从站执行。而在这个过程中，EtherCAT从站控制器(ESC)与电机驱动器控制环路的同步准确性直接影响主站与电机驱动器从站之间的同步性能。

传统处理方法，为了实现从站控制器与电机驱动器控制环路的同步，首先需要在电机驱动器的主控制器程序中额外增加两个中断程序，一个是读取实时位置/速度/转矩控制数据的中断，另一个是同步信号的中断；加上电机驱动器本身的PWM控制环路中断，一共是三个中断程序；这三个中断是这种方法得以实现的基础；然后，还需要保证同步信号产生的中断和PWM控制环路中断严格同步(前者的触发时间决定于主站，后者的时钟决定于电机驱动器的主控芯片)；这种方法通常用于载有高性能处理器的EtherCAT电机驱动器上。

上述同步方法存在以下缺陷：电机驱动器主控制器MCU软件构架复杂；中断嵌套处理对主控制器MCU性能要求较高；多中断时序管理存在不可控的可能。如果电机驱动器主控芯片处理性能较弱，巨大的软件开销和多中断嵌套控制可能导致其无法负荷，甚至影响其正常运行。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种EtherCAT电机驱动器与主站时钟的同步方法，极大地降低了主控MCU的负荷，可适用于低性能主控MCU。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种EtherCAT电机驱动器与主站时钟的同步方法，所述EtherCAT电机驱动器包括从站控制器和主控MCU，所述主控MCU包括并口模块、同步模块和PWM模块，电机连接所述EtherCAT电机驱动器，所述同步方法包括以下步骤：

S1：所述EtherCAT电机驱动器接收到主站的要求使能指令后，在SYNC同步信号的中断触发时将所述PWM模块的计数器清零；

S2：所述电机使能；

S3：所述主站将所述从站控制器的时钟与所述主站的参考时钟的漂移值发送给所述从站控制器，所述从站控制器根据所述漂移值调整所述PWM模块的周期计数。

优选地，步骤S3中所述主站是以所述从站控制器的同步信号为周期，周期性地将所述漂移值发送给所述从站控制器。