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Documentation

Bases du pilotage d’un contrôleur moteur par bus CAN*

Le bus CAN (Controller Area Network) est un protocole de communication robuste et temps réel, largement utilisé pour le contrôle des moteurs BLDC, PMSM ou à courant continu dans les domaines de l’automatisation, du véhicule électrique ou de la robotique.

Sa fiabilité repose sur une mise en œuvre rigoureuse tant au niveau matériel qu’au niveau protocolaire. Voici les points essentiels à connaître pour piloter correctement un contrôleur moteur via CAN.

1. Topologie du bus

Le bus CAN adopte une topologie linéaire — simple, efficace et stable :

  • Le réseau se compose d’un seul segment principal, reliant tous les nœuds (maître, contrôleurs moteur, capteurs, etc.).

  • Deux résistances de terminaison de 120 Ω doivent être placées aux deux extrémités du bus, entre CAN_H et CAN_L. Elles assurent la bonne adaptation d’impédance et évitent les réflexions de signal.

  • Les dérivations (stubs) doivent être aussi courtes que possible (idéalement < 30 cm) pour limiter les perturbations et garantir l’intégrité des signaux, surtout à haute vitesse.

 Bon réflexe : chaque appareil intermédiaire doit être traversé par le bus, pas connecté via une longue dérivation.

2. Câblage et longueur du réseau

Le choix du câble et le respect des limites physiques du CAN conditionnent la fiabilité de la communication.

  • Utiliser une paire torsadée (CAN_H / CAN_L) pour minimiser les interférences électromagnétiques.

  • Le blindage (tresse ou feuillard relié à la masse d’un seul côté) est fortement recommandé en environnement industriel ou motorisé.

  • La longueur maximale du bus dépend de la vitesse de transmission :

Vitesse (kbps)Longueur typique maximale
1 000≈ 40 m
500≈ 100 m
250≈ 250 m
125≈ 500 m

  • Adapter donc la vitesse (baudrate) en fonction de la longueur totale et de la qualité du câblage.

3. Adressage et configuration des identifiants (ID)

Chaque nœud du bus CAN (moteur, automate, capteur…) doit posséder un identifiant (ID) unique :

  • Les ID déterminent la priorité des messages (plus l’ID est bas, plus la priorité est élevée).

  • Éviter tout conflit d’adresse : deux nœuds ne doivent jamais émettre avec le même ID.

  • Configurer la vitesse de communication (baudrate) identique pour tous les appareils.

  • Lors des premiers essais, surveiller les compteurs d’erreurs CAN (bit error, ACK error, bus-off) pour valider l’intégrité du réseau.

Une erreur d’ACK indique souvent un problème de câblage, de terminaison ou un nœud absent/non configuré.

4. Protocole de communication et commande moteur

Pour le pilotage de moteurs via bus CAN, le profil CiA 402 (aussi appelé DS402) est la référence.

Ce protocole, défini par la CAN in Automation (CiA), standardise les commandes de variateurs et servomoteurs.

  • Il gère les modes de commande principaux :

    • Mode vitesse (Speed mode)

    • Mode couple (Torque mode)

    • Mode position (Position mode)

  • Les trames échangées suivent une logique d’état (enable, disable, fault, ready-to-switch-on, etc.).

  • Un nœud maître (souvent un automate industriel – PLC ou un microcontrôleur embarqué – MCU) pilote les esclaves (contrôleurs moteur).

  • Il est essentiel d’intégrer une logique de sécurité :

    • Arrêt d’urgence (E-Stop) câblé matériellement ou logiquement.

    • Watchdog logiciel pour détecter la perte de communication et ramener le système dans un état sûr.

 La conformité au CiA 402 facilite l’interopérabilité entre produits de constructeurs différents.

Conclusion

Le pilotage d’un contrôleur moteur via le bus CAN combine robustesse, modularité et standardisation — à condition de respecter quelques règles fondamentales :

topologie linéaire, terminaison correcte, câblage soigné, ID uniques et protocole standardisé (CiA 402).

En maîtrisant ces bases, l’ingénieur ou le technicien peut garantir une communication fiable et un contrôle moteur précis, que ce soit pour une machine industrielle, un robot mobile ou un véhicule électrique.


*: Les informations techniques présentées dans cet article sont fournies à titre indicatif. Elles ne remplacent pas les notices officielles des fabricants. Avant toute installation, manipulation ou utilisation, veuillez consulter la documentation du produit et respecter les consignes de sécurité. Le site Torque.works ne saurait être tenu responsable d'une utilisation inappropriée ou d’une interprétation incorrecte des informations fournies.