基于PCIe总线接口的EtherCAT从站网卡设计

在基于EtherCAT总线的集散式数据采集系统中,针对测量仪器的高速实时采集需求,设计了一款基于PCIe接口的EtherCAT从站网卡;该网卡将不含网络接口的工控机直接接入EtherCAT网络,从而为浪高、流速、浮体六自由度等物理量的高速实时采集提供了一种简便灵活的实现途径;文中首先介绍了从站网卡的总体结构,接着从硬件和软件两部分详细给出了从站网卡的设计思路,最后通过实验验证了所提方案的有效性;试验结果表明,该从站网卡完全满足对数据传输的实时性、同步性、速度和准确性的要求。     

EtherCAT网络数据采集系统的设计与实现

针对很多领域中数据采集量大、数据采集点分布广、间距长等问题设计了一种基于EtherCAT工业以太网的网络数据采集系统;简介了EtherCAT网络通信原理和结构,详细阐述了系统的硬件设计:以PIC单片机为主控制器,采用一片AD转换芯片并配合数个模拟量多路开关实现多路数据采集,并完成了EtherCAT主站程序、从站应用程序的设计;最后,对采集系统进行了实验验证,实验结果证实了该网络数据采集系统的实用性和可靠性。     

基于EtherCAT协议现场级实时以太网控制系统研究

针对工业现场级控制对实时性要求越来越高的问题,提出了采用新一代工业以太网协议标准—EtherCAT协议构建现场级控制系统的方案。为了验证方案的可行性,以海洋环境监测应用为背景设计了多路浪高数据采集与控制系统,并在实验室条件下对包括主站和从站的完整系统进行了测试。实验结果表明,该类系统能够实现响应时间为微秒级的实时数据监控,为现场级以太网高实时性监控的实现提供了可行的解决途径。     

基于EtherCAT的GOOSE报文通信方案

针对当前变电站系统规模越来越复杂的情况,变电站系统对通用变电站事件面临更高实时性和可靠性要求。为此,深入研究基于传统以太网的GOOSE报文通信实现方案的基础上,文章设计了EtherCAT从站,并搭建了基于实时以太网EtherCAT的GOOSE报文通信实验平台,实验测出数据包波形、报文实时性,实验表明,采用EtherCAT实时以太网通信能够提高GOOSE报文的通信质量。     

基于EtherCAT的连续体机器人主从站设计

针对连续体机器人控制实时性低、稳定性差的问题,提出一种基于EtherCAT的连续体机器人主从站控制系统。主站使用开源协议栈SOEM,运行在移植了实时内核Xenomai的Linux操作系统上,并且设计了AX58100（从站控制器）+STM32F407（从站微处理器）的从站控制板,完成了从站控制板的硬件设计和软件设计。搭建控制系统测试平台,进行主从站的任务调度测试和实时性测试。结果显示：主站的最大调度延时为27.367 μs,系统的发送周期为1 055 μs,通信抖动为上下浮动10 μs,表明主、从站具有良好的实时性和稳定性。     

基于DSP的EtherCAT分布式伺服运动控制系统设计

充分利用EtherCAT拓扑结构灵活,配置简单,数据传输高速高效,实时性、同步性好等优点,以及TMS320F28335 DSP芯片丰富的外设功能,设计具有EtherCAT网络接口功能的从站设备,构建EtherCAT分布式伺服运动控制系统,并提供了系统硬件及软件的设计方案,可实现位置控制、速度控制、转矩控制3种伺服系统控制模式和实时数据传输。     

基于EtherCAT通信的双直线电机位置联动控制系统设计

针对传统脉冲、模拟量控制系统在实时性、稳定性和同步性方面的不足,提出了一种基于EtherCAT工业实时以太网通信的双直线电机位置联动控制方案。设计了3种位置联动控制模式,详细分析了EtherCAT的分布时钟补偿算法,并搭建了联动控制试验平台,对所设计的控制系统进行了试验验证。试验结果表明,采用EtherCAT通信的双直线电机位置联动控制系统实时性高,双轴同步、交替响应性能良好,适用于同步精度和响应速度要求都较高的应用场合。     

基于EtherCAT从站的风电机组扩展I/O系统设计

针对目前在风电机组中功能日益丰富,以及硬件I/O点的需求量也越来越大的问题,本文提出了基于EtherCAT从站模式的扩展I/O系统的设计方法。系统的I/O硬件接口采用了FSMC数据线复用方式的PDI接口;所开发的系统软件和XML文件配点在搭建的EtherCAT从站平台上进行了测试。测试结果表明,主控扩展I/O系统能够实现模拟量输入输出、数字量输入输出等功能,可以满足风电机组的功能需要。     

基于 EC-01M 的嵌入式 EtherCAT 主站设计

针对目前采用以脉冲模拟量方式设计的多轴运动控制卡中存在的响应速度慢、灵活性差和同步性差等问题,以及目前 EtherCAT 主站实现方案中存在的成本高、操作复杂和开发周期长等问题,提出了一种使用主站芯片实现 EtherCAT 通信的多轴运动控制卡方案。通过 STM32H743IIT6 搭载 EC-01M 主站芯片实现 EtherCAT 通信,搭建了基于 EtherCAT 通信的多轴运动控制实验平台,进行了实验测试与性能分析并对 EC-01M 同步性问题进行了研究优化。实验结果表明,该控制系统操作简单,学习容易,同步控制性能良好,可移植性强,为嵌入式系统实现 EtherCAT 通信提供了一种新的方案,具有一定的参考意义。     

基于EtherCAT的控制系统从站设计

对于基于EtherCAT协议的机械臂电机一体化控制系统从站的设计,从工作原理、协议以及其优势三个方面对EtherCAT技术进行了简述,根据分层思想对EtherCAT从站硬件设计和从站软件设计进行了描述,测试平台的测试结果验证了控制系统从站的性能。