基于TwinCAT主站的EtherCAT实时以太网分析与研究

采用Beckoff公司的TwinCAT软件作为软主站,以赫优讯公司的两款产品作从站,组成EtherCAT实时以太网系统.利用网络分析仪netANALYZER搭建实验平台,对得到的数据报文采用Wireshark网络分析软件进行分析,从而对EtherCAT实时以太网进行研究.     

基于EtherCAT实时以太网的发动机测控系统

针对液体发动机试验中测控参数多、分布广,并且需要高速实时传送的特点,设计了一套基于EtherCAT实时以太网的发动机测控系统。系统采用一主多从结构,主站包括CX-2040-0125嵌入式软PLC和基于LabVIEW设计的上位机人机界面;从站包括三台C6900-0050工控机设计的控制站、工艺站和测试站,通过EtherCAT完成主从站间通信,实现发动机试验参数的测量与控制。同时具有手动、自动时序控制方式,保证试验系统按照预先设定时序可靠、安全运行。测试结果表明,系统的实时性能好,测控精度高,能够满足发动机试验对测控系统的需求。     

基于ARM9的工业以太网EtherCAT从站设计

介绍了EtherCAT的通信原理和相关功能模块,设计了一种基于ARM9的EtherCAT从站,并按照功能模块详细介绍了从站的软、硬件设计。最后提出了一种基于此平台实现两个EtherCAT网段时钟同步的解决方案。     

工业以太网现场总线EtherCAT及驱动程序设计

EtherCAT是一种新型的实时工业以太网现场总线。文章介绍了EtherCAT技术的原理、技术特点、性能以及EtherCAT主站和从站的配置方法、主站和从站驱动程序设计技术等。     

基于以太网的分布式数控系统实时通信网络研究

为了实现分布式数控系统高兼容性和强实时性的通信特征,提出了一种基于以太网的分布式数控系统实时通信网络分层体系结构.该结构满足分布式数控系统向上信息无缝融合,向下满足控制网络的实时通信.在保持以太网结构的前提下,提出了实现各层实时通信的方案,特别是实现运动控制层的精确时间同步及通信的强实时性.由此,设计了硬实时通信控制器,保证分层体系结构实现基于通用以太网的实时通信网络.     

基于实时以太网的多轴运动控制网络的研究

在现代机械制造中,多轴运动控制的应用已经非常广泛,为了有效协调同步各个轴的运动过程,实现高精度的多轴运动控制,一个实时高效的数字通信网络是必不可少的。本文首先介绍了网络化多轴运动系统模型,然后通过分析多轴运动系统对网络通信的需求,提出了一种基于实时以太网的多轴运动控制网络的模型。     

基于Linux的EtherCAT主站的研究

实时工业以太网已经成为当今工业用现场总线的主流,本文研究了Linux下EtherCAT主站的结构,为开发基于软主站的开放式运动控制器提供了技术储备.进而为研制我国自己的工业实时以太网标准提供借鉴.     

EtherCAT分布时钟同步算法的研究与优化

传统的EtherCAT分布时钟同步算法忽略了主站与参考从站之间的传输延时,导致各从站的初始时钟偏移量的计算结果偏大,降低了主从控制系统的时钟同步精度。针对这一问题,提出了一种优化的分布时钟同步算法,首先测量主站和参考从站之间的传输延时,之后利用该传输延时对各从站的初始时钟偏移进行补偿。为了验证优化算法的有效性,利用搭载Xenomai/Linux系统的实时性EtherCAT主站和多个具有分布时钟的从站搭建了测试平台,对系统的时钟同步性能进行测试。测试结果表明,主站与参考从站之间的系统时间偏差可降低72%,EtherCAT主从控制系统的时钟同步精度有明显提高。     

实时以太网总线控制器设计

在总线式控制系统中,现场总线的传输速率和同步精度是影响多轴协同加工任务完成速度和精度的关键因素。为满足高速、高精制造装备对控制系统现场总线传输速率、同步精度的性能要求,解决工业通信总线信息安全问题,以国产FPGA芯片为平台,设计符合IEEE802.3规范的通用以太网接口电路,构建线型级联网络拓扑架构。通过研究工业控制过程数据与服务数据的通道传输原理,提出了一种通道映射的数据传输方法,使总线数据的传输效率得到提升。采用分布式时钟同步机制,利用时间戳计算网络传输延时和时间偏移,通过对总线控制器进行补偿达到同步控制的目的。实验结果表明,所设计的高精度同步实时以太网总线控制器,在100 Mb/s以太网链路中最小通信周期可达250 μs,网络各节点的同步精度小于50 ns,达到国际先进水平。     

基于工业以太网EtherCAT的DCS控制系统设计

EtherCAT是一种新型的工业以太网现场总线技术,在工厂自动化和流程自动化领域得到了广泛应用.文章介绍EtherCAT现场总线的技术特点,设计了一套基于EtherCAT的DCS实例系统.该系统中主控制器单元和现场输入输出设备之间使用EtherCAT实现高速、大容量的数据通信,并使用标准以太网与中央控制器进行数据交换.     

工业以太网现场总线EtherCAT的应用

介绍一种在工业以太网基础上发展起来的通用超高速以太网现场总线系统的新技术—EtherCAT,并以在实际工程中的应用实例来体现EtherCAT所具有的系统配置简便易学、网络结构形式多样、使用方便简洁灵活、设备成本低廉、安全可靠等特点。     

一种简单快速的实时以太网同步方案

本文分析了造成以太网同步误差的原因,提出了一种在满足亚微秒级同步精度的前提下,简单快速的实现时钟同步的方法。通过自行研制的实验系统对新方法的性能进行了初步的测试,实验结果证明了这种方法的可行性。     

基于EtherCAT和多线程的压装系统优化

针对基于现场总线的压装系统数据传输实时性差、性能不足的问题,基于EtherCAT和多线程,设计了一种压装系统.系统由主站和从站串联组成.主站包括IGH EtherCAT Master和基于Qt框架的压装系统;从站包括采样模块XMC4800和伺服驱动器MADHT1505BA1,利用Wireshark等工具对系统的传输速率...     

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。     

基于以太网的数控系统实时通信和时间同步

为实现基于以太网的数控系统运动控制层的实时通信和精确时间同步,对避免时间片冲突的实时通信算法和基于精确时间协议的同步算法进行了优化处理.为提高处理效率,在实时通信的同时进行时间同步,并对实时通信和时间同步的报文结构进行了融合和简化处理.在以太网帧中,增加了时间域来存放时间信息,将报文分为同步报文、跟随报文和从站报文三类.采用时间片配置方法,配置了实验参数,保证了通信的实时性和时间同步的精度,满足了数控系统的需求.     

EtherCAT总线在伺服运动控制系统中的应用

为实现EthercAT现场总线在伺服运动控制系统中的具体应用,以五轴运动控制系统的研发为背景做了研究与测试.系统主站控制器采用爱迪纳控制技术(厦门)有限公司的ADX NC纯软件开放式数控系统,从站设备由EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片组成,并由此构建了一主一从的EthercAT网络结构.研究结果表...     

EtherCAT嵌入式主站的同步控制性能分析

随着机械制造自动化对同步要求不断提高,EtherCAT的应用越来越广泛。在重点研究EtherCAT分布时钟机制的基础上,提出了基于实时嵌入式系统μC/OS-III完成主站的方案。主站对从站的传输延时、初始偏移进行测量,多次读写从站寄存器,待从站同步误差满足阀值后发送同步激活信号,最终实现主站的同步控制技术。最后搭建一个测试系统,读取从站设备时钟漂移寄存器和同步信号SYNC0启动时间寄存器的值并进行分析,结果表明了EtherCAT嵌入式主站精度高、稳定性强的同步控制性能。     

基于ROS和IgH主站的多关节机器人控制系统设计北大核心CSCD

针对基于现场总线的多关节机器人系统响应速度慢、通信带宽低以及实时性差等方面的问题,基于ROS和IgH主站,设计了一种多关节机器人控制系统。首先,选取合适的EtherCAT通讯周期、同步信号周期以及轨迹插补周期,将IgH主站和ROS平台融合;其次,对多关节机器人进行运动学建模,建立URDF模型;然后,结合ROS提供的Moveit!功能包集,设计了实时性好、同步性高且性能稳定的机器人控制系统。最后,通过搭建完整的机器人平台进行实验,测量运行过程中的实时任务周期以及轨迹变化。实验结果表明该机器人控制系统具有良好的实时性、同步性以及可靠性。     

基于SPI的实时时钟系统设计

介绍了一种应用于交通信号控制系统的实时时钟设计，系统硬件平台基于ARM9微处理器，使用SPI通讯功能对实时时钟进行读/写/控制。本设计硬件电路简单，可靠性高，成本低，使用方便。