面向網(wǎng)絡化運動控制的實時以太網(wǎng)技術研究與實現(xiàn).pdf

1、制造裝備產(chǎn)業(yè)作為當前國家重點發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),不僅是國家經(jīng)濟發(fā)展的支撐力量,更是衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。運動控制技術廣泛應用于機電裝備制造業(yè),對制造業(yè)的發(fā)展水平具有舉足輕重的作用。隨著網(wǎng)絡技術的普及和發(fā)展,將以太網(wǎng)作為通信方式用于運動控制系統(tǒng),逐漸成為當今運動控制技術發(fā)展的一個重要方向。本文對基于以太網(wǎng)的分布式運動控制網(wǎng)絡進行了系統(tǒng)研究,并將以太網(wǎng)通信與嵌入式技術應用于網(wǎng)絡化運動控制系統(tǒng)中。
　　本文選擇Windows作

2、為運動控制系統(tǒng)的上位機軟件平臺。針對Windows系統(tǒng)的非實時性,通過對RTX子實時系統(tǒng)RTSS的實時性和RT-TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸時間延遲的分析,提出使用Windows的實時擴展RTX解決系統(tǒng)和通信的實時性和穩(wěn)定性的方案,可有效降低Windows平臺下實時控制系統(tǒng)的設計和開發(fā)成本。
　　針對主站與從站之間通過集線器連接的分布式網(wǎng)絡化運動控制系統(tǒng)架構,研究了各軸之間網(wǎng)絡節(jié)點的同步問題,引入Libpcap網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包嗅探器原理和機

3、制,將從站網(wǎng)絡適配器的工作模式設置為混雜模式,設計基于Libpcap的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包嗅探器,制定實時同步以太網(wǎng)的報文結構,實現(xiàn)了各個網(wǎng)絡節(jié)點之間的數(shù)據(jù)同步。
　　結合上面的研究成果,完成了基于以太網(wǎng)通信技術和嵌入式技術的多軸運動控制系統(tǒng)的軟件開發(fā),包括Windows環(huán)境下RTX的實時應用開發(fā),μC/OS-II在嵌入式系統(tǒng)中的移植, uIP移植,Libpcap在μC/OS-II中的實現(xiàn),Sniffing的實現(xiàn)等。
　　最后,在搭建