基于NCUC-Bus现场总线的驱动信号转发装置的设计与实现

　　将基于NCUC-Bus现场总线的驱动信号转发装置用于速度控制时，主站可以设置速度指令的值，经NCUC-Bus现场总线传输后，由驱动信号转发装置转换为模拟量输出，对电机进行速度控制。速度控制具有两种应用模式：第一种应用模式，该驱动信号转发装置，把主站设置的速度指令直接通过D／A转换为模拟量输出；第二种应用模式，是在FPGA中实现位置环的控制，将主站设置的位置指令和码盘反馈信号通过位置环控制，转换成速度指令，再通过D／A转换为模拟量输出。

　　(1)第一种速度控制模式

　　该驱动信号转发装置应用第一种速度控制模式控制电机，通过FPGA的JTAG接口，用Quartus软件的SignalTap观察的FPGA运行的仿真图，da_spdl及da_spd2是主站设置的两路速度指令十六进制显示的数值，经FPGA处理，转换成D／A转换芯片的控制信号，包括sclk、sync_n、clr_n、din、ldac_n，这5个控制信号经电平转换电路，输入到D／A转换芯片AD5623，转换为模拟量输出。具体仿真图如图8所示。

图8基于第一种速度控制模式下的仿真图 

　　(2)第二种速度控制模式

　　该驱动信号转发装置应用第二种速度控制模式控制电机，通过FPGA的JTAG接口，用Quartus软件的SignalTap观察的FPGA运行的仿真图，pulse_hum_netl是主站设置的位置指令，设置为100，data_out_numl是码盘反馈信号，这两个信号经FPGA的位置环处理后，转换为速度指令da—posl，同样经FPGA处理。转换成D／A转换芯片的控制信号，包括sclk、sync_n、clr_n、din、ldac_n，这5个控制信号经电平转换电路，输入到D／A转换芯片AD5623，转换为模拟量输出。具体仿真图如图9所示。

5 结束语

　　本文所提出的基于NCUC-Bus现场总线的驱动信号转发装置，采用PHY芯片和FPGA共同作用的硬件平台，并在FPGA外围电路的配合下，将基于NCUC-Bus总线驱动的输入／输出信号(包括位移／速度指令、编码反馈信号以及相关输入)转成传统伺服可以接收的输入输出信号，并在驱动信号转发装置中实现电机位置环的控制，增加了驱动器的控制效率，实现了将“脉冲量或模拟量接口”的伺服／主轴驱动器应用于现场总线的通信方式，解决了“脉冲量或模拟量接口”驱动器通信速率低，控制复杂，且不适合长距离传输等问题。