轉塔沖床伺服控制系統EtherCAT主從站設計及其應用.pdf

1、數控沖床是鈑金行業(yè)中必不可少的重要加工裝備之一，其主要是對各種金屬板材進行沖切以及成型等操作，轉塔沖床是一種常見的數控沖床。隨著數控行業(yè)的不斷發(fā)展，數控領域對運動控制系統的實時性、控制精度等性能都提出更高的要求。伺服控制系統的通信是其核心組成部分，其發(fā)展水平將直接影響數控系統的性能。傳統現場總線技術越來越不能滿足當今數控領域的需求，在國內外，實時工業(yè)以太網技術因其具有實時性強、通信速率高、開放性好等優(yōu)點，使得其在工業(yè)控制領域中扮演著越來

2、越重要的角色。在眾多的實時工業(yè)以太網技術中，德國 BECKHOFF公司于2003年提出的EtherCAT以其高實時性、數據有效率高、高可靠性、低成本、配置簡單、接線簡單、與普通以太網完全兼容的優(yōu)勢得到了迅速發(fā)展。本課題在深入研究 EtherCAT通信協議和轉塔伺服運動控制系統的基礎上設計并實現了基于EtherCAT總線伺服控制系統。
　　首先，采用ARM公司的STM32F427芯片設計從站的控制單元；采用倍福公司的EtherCAT

3、專用芯片ET1100，實現從站網絡的數據鏈路層；采用MICREL公司的PHY芯片KS8721，實現系統網絡的物理層；構建了用于EtherCAT通信和多軸運動控制的從站平臺。
　　其次，在深入研究了 EtherCAT實時工業(yè)以太網的系統組成、協議原理、通信模式以及實現方法的基礎上，在工控PC機上實現了EtherCAT主站協議棧，并在設計的硬件電路上實現了EtherCAT從站協議棧。
　　最后，為測試本課題所設計的主站協議棧和從