Basisprincipes van het aansturen van een motorcontroller via CAN-bus*
De CAN-bus (Controller Area Network) is een robuust en real-time communicatieprotocol, dat veel wordt gebruikt voor de aansturing van BLDC-, PMSM- of gelijkstroommotoren in de automatisering, elektrische voertuigen of robotica.
De betrouwbaarheid ervan berust op een rigoureuze implementatie, zowel op hardware- als op protocolniveau. Hier zijn de essentiële punten die u moet kennen om een motorcontroller via CAN correct aan te sturen.
1. Bustopologie
De CAN-bus hanteert een lineaire topologie — eenvoudig, efficiënt en stabiel:
Het netwerk bestaat uit een enkel hoofdsegment dat alle knooppunten (master, motorcontrollers, sensoren, etc.) verbindt.
Twee afsluitweerstanden van 120 Ω moeten aan beide uiteinden van de bus worden geplaatst, tussen CAN_H en CAN_L. Ze zorgen voor een goede impedantieaanpassing en voorkomen signaalreflecties.
De aftakkingen (stubs) moeten zo kort mogelijk zijn (idealiter < 30 cm) om storingen te beperken en de signaalintegriteit te waarborgen, vooral bij hoge snelheid.
Goede gewoonte: elk tussenliggend apparaat moet door de bus worden doorkruist, niet verbonden via een lange aftakking.
2. Bekabeling en netwerklengte
De keuze van de kabel en het naleven van de fysieke grenzen van de CAN bepalen de betrouwbaarheid van de communicatie.
Gebruik een getwist paar (CAN_H / CAN_L) om elektromagnetische interferentie te minimaliseren.
Een afscherming (vlechtwerk of folie verbonden met de massa aan één kant) wordt sterk aanbevolen in een industriële of gemotoriseerde omgeving.
De maximale lengte van de bus hangt af van de transmissiesnelheid:
| Snelheid (kbps) | Typische maximale lengte |
| 1 000 | ≈ 40 m |
| 500 | ≈ 100 m |
| 250 | ≈ 250 m |
| 125 | ≈ 500 m |
Pas daarom de snelheid (baudrate) aan op basis van de totale lengte en de kwaliteit van de bekabeling.
3. Adressering en configuratie van identificaties (ID)
Elk knooppunt van de CAN-bus (motor, automaat, sensor...) moet een unieke identificatie (ID) hebben:
De ID's bepalen de prioriteit van de berichten (hoe lager de ID, hoe hoger de prioriteit).
Vermijd elke adresconflict: twee knooppunten mogen nooit met dezelfde ID uitzenden.
Configureer dezelfde communicatiesnelheid (baudrate) voor alle apparaten.
Houd tijdens de eerste tests de CAN-fouttellers (bitfout, ACK-fout, bus-off) in de gaten om de integriteit van het netwerk te valideren.
Een ACK-fout wijst vaak op een probleem met de bekabeling, de afsluiting of een afwezig/niet-geconfigureerd knooppunt.
4. Communicatieprotocol en motorbesturing
Voor de aansturing van motoren via CAN-bus is het CiA 402-profiel (ook wel DS402 genoemd) de referentie.
Dit protocol, gedefinieerd door CAN in Automation (CiA), standaardiseert de besturing van aandrijvingen en servomotoren.
Het beheert de belangrijkste besturingsmodi:
Snelheidsmodus (Speed mode)
Koppelmodus (Torque mode)
Positiemodus (Position mode)
De uitgewisselde frames volgen een toestandslogica (inschakelen, uitschakelen, fout, gereed om in te schakelen, etc.).
Een meesterknooppunt (vaak een industriële automaat – PLC of een embedded microcontroller – MCU) stuurt de slaven (motorcontrollers) aan.
Het is essentieel om een veiligheidslogica te integreren:
Noodstop (E-Stop) fysiek of logisch bedraad.
Watchdog software om communicatieverlies te detecteren en het systeem in een veilige toestand te brengen.
Naleving van CiA 402 vergemakkelijkt de interoperabiliteit tussen producten van verschillende fabrikanten.
Conclusie
Het aansturen van een motorcontroller via de CAN-bus combineert robuustheid, modulariteit en standaardisatie — mits enkele fundamentele regels worden nageleefd:
lineaire topologie, correcte afsluiting, zorgvuldige bekabeling, unieke ID's en gestandaardiseerd protocol (CiA 402).
Door deze basisprincipes te beheersen, kan de ingenieur of technicus zorgen voor betrouwbare communicatie en nauwkeurige motorbesturing, of het nu gaat om een industriële machine, een mobiele robot of een elektrisch voertuig.
*: De technische informatie in dit artikel wordt ter indicatie verstrekt. Ze vervangen niet de officiële handleidingen van de fabrikanten. Raadpleeg voor elke installatie, bediening of gebruik de productdocumentatie en volg de veiligheidsinstructies. De site Torque.works kan niet verantwoordelijk worden gehouden voor ongepast gebruik of onjuiste interpretatie van de verstrekte informatie.