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文檔簡介
1、隨著微電子和電力電子技術(shù)的發(fā)展,運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)從模擬控制發(fā)展到全數(shù)字控制,其性能不斷提高,在工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備中獲得了廣泛應(yīng)用?;趯?shí)時(shí)以太網(wǎng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)以其高可靠性、快速性和穩(wěn)定性成為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,德國Beckhoff公司提出了EtheCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)。該技術(shù)提高了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)性能,較低的構(gòu)建成本等特點(diǎn),適合應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域。目前,該實(shí)時(shí)以太網(wǎng)受到了運(yùn)動(dòng)控制開發(fā)商的廣泛關(guān)注。本文
2、從理論研究和產(chǎn)品開發(fā)的角度出發(fā),利用基于ngtX芯片的開發(fā)模塊comX和Atmega128單片機(jī)開發(fā)了EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)從站模塊comEIO。
論文首先研究了常用的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信協(xié)議,通過對其通信原理及特點(diǎn)進(jìn)行對比,選擇了EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng),重點(diǎn)分析了EtherCAT的工作原理及其技術(shù)特點(diǎn)。然后,結(jié)合comEIO模塊的功能和EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通訊的要求,在深入研究netX芯片、基于netX芯片的開發(fā)
3、模塊comX和Atmega128單片機(jī)的基礎(chǔ)上,完成了Atmega128單片機(jī)和Altera公司的CPLD組成的主控制電路、comX與單片機(jī)的接口電路、電源電路、輸入輸出電路以及其它外圍接口電路的設(shè)計(jì)。通過Atmega128單片機(jī)編寫應(yīng)用程序,完成與comX的通信操作。單片機(jī)給comX發(fā)送熱啟動(dòng)參數(shù),使comX上電后,加載EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)固件,完成過程數(shù)據(jù)的收發(fā),從而實(shí)現(xiàn)EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)從站模塊comEIO的功能。最
4、后,采用Beckhoff公司的TwinCAT軟件做軟主站,comEIO、NXIO和cifX做從站,搭建EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)主從站控制系統(tǒng)測試平臺,利用實(shí)時(shí)以太網(wǎng)分析儀netANALYZER,抓取EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)報(bào)文,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析工具Wireshark對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從EtherCAT報(bào)文中可以分析出EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)延遲和時(shí)間抖動(dòng)等數(shù)據(jù),以及EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)設(shè)備的一些優(yōu)越性能。從數(shù)據(jù)中
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