1.前言
在工業(yè)化生產(chǎn)當(dāng)場(chǎng)中，執(zhí)行器起著十分關(guān)鍵的功效，它可以接受控制器或電子計(jì)算機(jī)的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)信號(hào)，全自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整作用，是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成部分。近些年，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和控制系統(tǒng)的快速發(fā)展趨勢(shì)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)也取得了迅速發(fā)展趨勢(shì)，如今的電動(dòng)執(zhí)行器裸機(jī)作用構(gòu)造向一體化、一體化、個(gè)性化方位發(fā)展趨勢(shì)，而根據(jù)CAN總線的全數(shù)據(jù)、多節(jié)點(diǎn)智能化電動(dòng)執(zhí)行器便是最有發(fā)展前景的一種。文中講解的根據(jù)DSP（TMS320F2812）的電動(dòng)執(zhí)行器以快速CPU為關(guān)鍵，將閘閥、交流伺服電機(jī)、控制板合為一體，運(yùn)用異步電機(jī)同時(shí)推動(dòng)閘閥的開(kāi)和關(guān)，運(yùn)用CAN總線對(duì)數(shù)據(jù)開(kāi)展傳送[1]。
2.系統(tǒng)軟件原理
霍爾元件電流量、電流傳感器及相位傳感器檢驗(yàn)到的逆變電源控制模塊三相導(dǎo)出電流量、工作電壓和氣動(dòng)閥門(mén)的部位型號(hào)規(guī)格，送進(jìn)DSP的A/D和D/A轉(zhuǎn)化器。DSP操縱PWM波產(chǎn)生器，造成的PWM波經(jīng)光學(xué)耦合作用于逆變電源控制模塊IPM，完成電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速電機(jī)和閥位操縱。
2.1 系統(tǒng)軟件組織框架圖
智能化電動(dòng)執(zhí)行器從構(gòu)造上首要分成操縱部位和實(shí)行推動(dòng)一部分。電動(dòng)執(zhí)行器自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)造方框圖如下圖1。

操縱部位主要是由TI公司生產(chǎn)制造的TMS320F2812做為系統(tǒng)控制的關(guān)鍵。TMS320F2812是因?yàn)檫_(dá)到操縱運(yùn)用而制定的，片內(nèi)集成化有充足的外接設(shè)備。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)能完成系統(tǒng)軟件設(shè)置、取樣、表明、警報(bào)、常見(jiàn)故障等信息的解決，以保持對(duì)電動(dòng)機(jī)的操縱[2]。
光耦電路的功用是將全自動(dòng)或手動(dòng)式的開(kāi)/關(guān)數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化成促進(jìn)執(zhí)行器電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)/翻轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力。
2.2 plc解決電源電路
plc解決電源電路是被測(cè)目標(biāo)與DSP聯(lián)絡(luò)的數(shù)據(jù)信號(hào)安全通道，包含感應(yīng)器或光敏電阻器、安全通道構(gòu)造、數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)整、A/D變換、開(kāi)關(guān)電源的配備、抗干擾性等。
由于TMS320F2812的A/D變換模塊只有變換0～3V的單正負(fù)極數(shù)字信號(hào)，因而要選用DSP的內(nèi)部結(jié)構(gòu)A/D轉(zhuǎn)化器務(wù)必將電壓互感器出去的雙正負(fù)極數(shù)據(jù)信號(hào)（-2～ 2V）經(jīng)工作電壓上升電源電路調(diào)整到0～3V中間。如下圖2一樣為交流電流數(shù)據(jù)信號(hào)取樣調(diào)養(yǎng)電源電路。

2.3 CAN總線
TMS320F2812內(nèi)有CAN控制板，使全部電源電路的周邊設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性也獲得提升。因?yàn)镃AN總線具備傳送間距較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)信息的傳輸速率高，CAN總線具備線間影響小、抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。CAN通訊計(jì)劃方案進(jìn)行了如下所示幾層面設(shè)計(jì)方案：DSP的CANRX和CANTX先根據(jù)高速光耦6N137與TJA1050聯(lián)接，完成了系統(tǒng)總線的電氣隔離；選用了TJA1050做為控制器是符合實(shí)際ISO11898規(guī)范；高速傳輸最大達(dá)1Mbit/s；電磁感應(yīng)抗干擾能力能好；不了電的連接點(diǎn)不容易對(duì)系統(tǒng)總線導(dǎo)致振蕩；最少可以聯(lián)接120個(gè)連接點(diǎn)。CAN串行通訊接口電源電路如下圖3所顯示。
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3.軟件開(kāi)發(fā)
電動(dòng)執(zhí)行器軟件開(kāi)發(fā)達(dá)到穩(wěn)定性、可檢測(cè)性、可擴(kuò)展性的規(guī)定，選用結(jié)構(gòu)型和模塊化方式 [3]。
子程序是手機(jī)軟件的行為主體架構(gòu)，它的具體工作是在標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到的情況下啟用其他程序模塊，實(shí)行每個(gè)模塊的每日任務(wù)。主編程設(shè)計(jì)的運(yùn)行環(huán)節(jié)是：系統(tǒng)軟件通電重置后，TMS320F2812最先對(duì)自己本身的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、自然環(huán)境開(kāi)展自查及設(shè)定，若有不正確則警報(bào)，并使電動(dòng)執(zhí)行器處在終止情況；不然從EEPROM中載入系統(tǒng)軟件主要參數(shù)、整定值主要參數(shù)和問(wèn)題紀(jì)錄。進(jìn)行復(fù)位后，子程序循環(huán)系統(tǒng)實(shí)行的基本功能模塊有：捕獲工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào)、部位數(shù)據(jù)信號(hào)，明確A/D取樣周期時(shí)間，應(yīng)用看門(mén)狗電路，故障測(cè)試及警報(bào)，觸摸顯示屏表明和主要參數(shù)儲(chǔ)存。必須強(qiáng)調(diào)的是，在子程序循環(huán)系統(tǒng)中，全部的程序模塊僅有標(biāo)準(zhǔn)符合才實(shí)行，一旦標(biāo)準(zhǔn)不符合，馬上進(jìn)到下一個(gè)程序模塊，因而并非每一次循環(huán)系統(tǒng)都需要實(shí)行全部的實(shí)際操作。主程序流程圖如下圖4所顯示。

4.結(jié)語(yǔ)
DSP是一種專(zhuān)為開(kāi)展數(shù)字圖像處理而制定的CPU，是現(xiàn)階段電子工業(yè)行業(yè)提高最快速的商品之一。根據(jù)DSP的電動(dòng)執(zhí)行器靈活運(yùn)用了TMS320F2812處理芯片的數(shù)據(jù)整理功能強(qiáng)、片外豐富多彩的特性，大大簡(jiǎn)化了電動(dòng)執(zhí)行器的硬件配置構(gòu)造，減少了成本費(fèi)，提升了可靠性指標(biāo)。而根據(jù)DSP的CAN總線的全數(shù)據(jù)、多節(jié)點(diǎn)智能化電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以為工業(yè)制造給予很大的便捷，具備廣泛的應(yīng)用前景。