Basi del controllo di un controller motore tramite bus CAN*
Il bus CAN (Controller Area Network) è un protocollo di comunicazione robusto e in tempo reale, ampiamente utilizzato per il controllo dei motori BLDC, PMSM o a corrente continua nei settori dell'automazione, dei veicoli elettrici o della robotica.
La sua affidabilità si basa su un'implementazione rigorosa sia a livello hardware che a livello protocollare. Ecco i punti essenziali da conoscere per controllare correttamente un controller motore tramite CAN.
1. Topologia del bus
Il bus CAN adotta una topologia lineare — semplice, efficace e stabile:
La rete è composta da un unico segmento principale, che collega tutti i nodi (master, controller motore, sensori, ecc.).
Due resistenze di terminazione da 120 Ω devono essere posizionate alle due estremità del bus, tra CAN_H e CAN_L. Assicurano la corretta adattazione di impedenza ed evitano le riflessioni del segnale.
Le diramazioni (stubs) devono essere il più corte possibile (idealmente < 30 cm) per limitare le interferenze e garantire l'integrità dei segnali, soprattutto ad alta velocità.
Buona pratica: ogni dispositivo intermedio deve essere attraversato dal bus, non collegato tramite una lunga diramazione.
2. Cablaggio e lunghezza della rete
La scelta del cavo e il rispetto dei limiti fisici del CAN determinano l'affidabilità della comunicazione.
Utilizzare una coppia intrecciata (CAN_H / CAN_L) per minimizzare le interferenze elettromagnetiche.
La schermatura (treccia o nastro collegato a massa da un solo lato) è fortemente raccomandata in ambienti industriali o motorizzati.
La lunghezza massima del bus dipende dalla velocità di trasmissione:
| Velocità (kbps) | Lunghezza tipica massima |
| 1 000 | ≈ 40 m |
| 500 | ≈ 100 m |
| 250 | ≈ 250 m |
| 125 | ≈ 500 m |
Adattare quindi la velocità (baudrate) in funzione della lunghezza totale e della qualità del cablaggio.
3. Indirizzamento e configurazione degli identificativi (ID)
Ogni nodo del bus CAN (motore, automa, sensore…) deve possedere un identificativo (ID) unico:
Gli ID determinano la priorità dei messaggi (più l'ID è basso, maggiore è la priorità).
Evitare qualsiasi conflitto di indirizzo: due nodi non devono mai trasmettere con lo stesso ID.
Configurare la velocità di comunicazione (baudrate) identica per tutti i dispositivi.
Durante i primi test, monitorare i contatori di errori CAN (bit error, ACK error, bus-off) per convalidare l'integrità della rete.
Un errore di ACK indica spesso un problema di cablaggio, di terminazione o un nodo assente/non configurato.
4. Protocollo di comunicazione e comando motore
Per il controllo dei motori tramite bus CAN, il profilo CiA 402 (noto anche come DS402) è il riferimento.
Questo protocollo, definito dalla CAN in Automation (CiA), standardizza i comandi di variatori e servomotori.
Gestisce i principali modi di comando:
Modo velocità (Speed mode)
Modo coppia (Torque mode)
Modo posizione (Position mode)
I frame scambiati seguono una logica di stato (enable, disable, fault, ready-to-switch-on, ecc.).
Un nodo master (spesso un automa industriale – PLC o un microcontrollore integrato – MCU) controlla gli slave (controller motore).
È essenziale integrare una logica di sicurezza:
Arresto d'emergenza (E-Stop) cablato materialmente o logicamente.
Watchdog software per rilevare la perdita di comunicazione e riportare il sistema in uno stato sicuro.
La conformità al CiA 402 facilita l'interoperabilità tra prodotti di costruttori diversi.
Conclusione
Il controllo di un controller motore tramite il bus CAN combina robustezza, modularità e standardizzazione — a condizione di rispettare alcune regole fondamentali:
topologia lineare, terminazione corretta, cablaggio accurato, ID unici e protocollo standardizzato (CiA 402).
Padroneggiando queste basi, l'ingegnere o il tecnico può garantire una comunicazione affidabile e un controllo motore preciso, sia per una macchina industriale, un robot mobile o un veicolo elettrico.
*: Le informazioni tecniche presentate in questo articolo sono fornite a titolo indicativo. Non sostituiscono i manuali ufficiali dei produttori. Prima di qualsiasi installazione, manipolazione o utilizzo, si prega di consultare la documentazione del prodotto e rispettare le istruzioni di sicurezza. Il sito Torque.works non può essere ritenuto responsabile per un uso improprio o un'interpretazione errata delle informazioni fornite.