基于EtherCAT的工業(yè)以太網(wǎng)從站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、當(dāng)前，伺服技術(shù)迅猛發(fā)展，將以太網(wǎng)技術(shù)融入伺服運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)中已成為當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。EtherCAT是一種將實(shí)時(shí)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合的控制方式，具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、優(yōu)異的實(shí)時(shí)性、良好的穩(wěn)定性和較短的刷新周期等優(yōu)點(diǎn)，因此適合于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的伺服控制系統(tǒng)。
　　本文在研究實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，把EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信應(yīng)用于伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，以Microchip公司的PIC24HJ129GP506為主控芯片，以三菱交

2、流伺服電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件的測(cè)試原型，對(duì)控制系統(tǒng)的從站進(jìn)行了重點(diǎn)分析和設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)了基于EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信的伺服控制系統(tǒng)的搭建。本文的主要工作如下：
　　首先，對(duì)于從站的硬件，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)功能板，控制板則采用德國(guó)倍福自動(dòng)化有限公司的FB1111-0141背載式控制器。對(duì)于整個(gè)從站，實(shí)現(xiàn)物理層的芯片采用的是MICREL公司的KS8721；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層的芯片則采用的是德國(guó)倍福公司的ET1100；實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的芯片采用的是PI

3、C24HJ128GP506。除此之外，本文也研究并設(shè)計(jì)了伺服系統(tǒng)的接口電路，以及開發(fā)板上各種芯片的外圍接口電路，最終搭建出能夠進(jìn)行EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通訊的從站。
　　其次，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面，主要工作包括兩個(gè)部分的內(nèi)容。首先，上位機(jī)軟件采用的是德國(guó)倍福公司的工控軟件TwinCAT2，通過一系列組態(tài)配置，分析并設(shè)計(jì)了ESI（從站信息描述文件）和從站網(wǎng)絡(luò)接口程序，實(shí)現(xiàn)了主站與從站之間的EtherCAT通信，為后續(xù)的應(yīng)用層控制任