基于EtherCAT總線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)控制器通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著嵌入式技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)以太網(wǎng)開(kāi)始快速發(fā)展，采用傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，在實(shí)時(shí)性和同步精度等方面已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)前行業(yè)的發(fā)展需求，而且統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的缺乏導(dǎo)致開(kāi)放性不足。將工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，成為一種發(fā)展趨勢(shì)和新的研究熱點(diǎn)，開(kāi)發(fā)基于工業(yè)以太網(wǎng)的運(yùn)動(dòng)控制器，對(duì)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)多軸同步控制系統(tǒng)具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文在全面分析研究主流工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，將新型的實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT技術(shù)引入運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，深

2、入研究了EtherCAT總線(xiàn)技術(shù)，給出了運(yùn)動(dòng)控制器主從站方案，分別對(duì)主站和從站的EtherCAT通信系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。運(yùn)動(dòng)控制器主站采用 ARM平臺(tái) Linux下設(shè)計(jì)主站軟件的方式實(shí)現(xiàn)，基于 TI公司的AM3359微處理器設(shè)計(jì)了EtherCAT通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口硬件，軟件架構(gòu)分為硬件驅(qū)動(dòng)模塊、主站模塊和應(yīng)用模塊，并重點(diǎn)闡述了主站的狀態(tài)機(jī)、分布時(shí)鐘同步及總線(xiàn)配置等功能的設(shè)計(jì)。從站采用 ARM+FPGA的架構(gòu)，采用AM3359作為主處理

3、器，Altera公司的CycloneIII EP3C16Q240C8N作為協(xié)處理器，對(duì)EtherCAT通信系統(tǒng)的物理層模塊和數(shù)據(jù)鏈路層模塊進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，并在ARM單元了設(shè)計(jì)應(yīng)用層通信接口軟件，實(shí)現(xiàn)了通信功能。
　　最后，在軟硬件設(shè)計(jì)完成基礎(chǔ)上，利用設(shè)計(jì)的主站和標(biāo)準(zhǔn)的EtherCAT伺服驅(qū)動(dòng)器搭建了基于 EtherCAT的運(yùn)動(dòng)控制器通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)以太網(wǎng)分析儀和Wireshark軟件對(duì)EtherCAT總線(xiàn)性能進(jìn)行分析，并和CAN