同步多个微控制器

Question

在我的项目中，我将使用modbus协议进行串行通信。有320多个奴隶，他们平均分开在两个组(见图)。每16个奴隶都是从相同的供给中获得动力，并以电流方式与其他人隔离的(主人将与所有奴隶隔离)。

我的第一个问题是这个设计是否有问题？

其次，我想通过来自主微控制器的10毫秒周期脉冲同步所有的从动器。如何实现健壮的同步(什么类型的总线，单信号或差分信号，哪里隔离)？

这里有一个替代方案：见图

Answer 1

在这里很多事情都可能出错。首先，你需要花很长的时间来调查你的每一个奴隶。而且你的隔离器会很容易地给你的同步信号带来超过2us的延迟。

你能简单地告诉我们你想具体做什么吗？同步运动控制？在工业解决方案中还有其他替代办法。

工业系统中的同步运动控制大多被用来代替机械凸轮和偏心齿轮，因此在这一领域通常被称为“电子凸轮”。以下是我在上一份工作中遇到的一些技巧

1. 一个PLC，输出多个脉冲串，每一个命令一个单独的伺服/步进电机驱动器。PLC必须存储所有的运动轮廓，并进行所有的插值，这样就可以使用相对简单的驱动器。但是每个执行器都需要它自己的脉冲线路，而且你的系统中太多了。
2. 电机驱动器存储运动轮廓&进行插补，运动由外部脉冲序列推进/逆转。这是一种用于达美自动化阿斯达和施耐德电气Lexium 23型工业伺服驱动器的技术。运动轮廓要么是预先刻录到驱动器的EEPROM中，要么是通过MODBUS编写的。这非常接近你想要做的事情，但是这里的区别是外部同步脉冲序列在一个单独的线路上。
3. 实时以太网。在特定的间隔内，目标位置被周期性地写入每个驱动器。这可以在100 This时非常快地完成。至于写入不同驱动器时出现的延迟，有一个内置的机制来测量每个驱动器的延迟，然后对其进行相应的补偿。很酷吧？我见过但从未真正使用过的是贝克霍夫的EtherCAT。

过去，我主要是使用方法2，从这些经验来看，您可能不需要那么严格。以下是我的建议。

1. 如果你的同步信号被延迟了一点，如果你的机制没有碰撞的风险，如果时间延迟一点的话，这将是非常好的。但是失去的脉冲是不能容忍的，因为其中一个执行器将失去相位。不要吝啬你的同步和通信电缆的质量，屏蔽双绞线，如果拥有，并正确连接他们。
2. 如果通信线路不太长，则不需要隔离器。我的工作线高达8米，不需要隔离器或中继器。相反，我更担心在您的RS485总线上的支路(分支)连接的数量。如果可能的话，把所有的东西都直接连接到你的2辆主要公共汽车上。
3. 如果这是一个生产系统，可能会有一个问题。当系统在同步运动模式下运行时，由于通信线路已被占用，因此无法监视执行机构。在实际应用程序中，这是不可接受的，但是如果这只是概念设计的证明，那就去做吧。