工业以太网EtherCAT技术的原理及其实现

工业以太网技术是工业控制行业中的研究热点。EtherCAT技术以其高速、简单、易于实现正在获得越来越多的研发人员的关注。本文详细介绍了EtherCAT技术的原理和协议形式,并结合TMS320LF2407给出了一种具体的EtherCAT从站实现方式。     

基于RTX64的软运动控制器设计与实现

针对运动控制器实时性、开放性、柔性化、可配置的需求,实现了基于RTX64的软运动控制器。根据多任务对实时性需求不同,采用“Windows7 + RTX64”的方案,将实时任务运行在RTX实时子系统内;采用分层架构模式、功能模块化的设计思想,使用共享内存、环形缓冲区分别作为进程、线程间的通讯方式,同时利用互斥体、临界区域保证数据交互的正确性;通过实时工业以太网EtherCAT总线技术实现软控制器与从站设备的通讯;讨论了软控制器的事件流与数据流模型;最后,设计了以软控制器为主控单元的测试平台。实验表明,基于RTX64的软运动控制器达到了通用运动控制平台的高性能要求,具有较高的稳定性、开放性、扩展性。     

基于高速工业以太网的EtherCAT应用研究

随着工业4.0的发展,基于高速工业以太网的工业自动化现场总线（EtherCAT）技术发展迅速,在微电网、机器人和定日镜厂等领域,需要高速高效控制技术,以实现对控制对象的实时操作与控制,基于高速工业以太网的EtherCAT技术可以实现微秒级的实时控制。     

基于3D视觉引导的拆装模机器人系统设计

针对传统PC构件手工拆装模生产作业人员多、占地面积大和工位利用率低的生产方式,结合机器人运动控制技术、激光扫描技术和图像感知技术,提出了一种基于3D视觉引导的直角坐标系机器人系统。在阐述视觉引导机器人自动拆装模具原理的基础上,设计了一种针对混凝土预制构件拆装模具的四自由度直角坐标系机器人系统,开发了基于EtherCAT总线的分布式控制软硬件系统,并进行工厂实际生产测试。测试结果表明:该机器人可以直接由图纸驱动自动完成PC构件的拆模和装模等核心生产过程;模具识别准确率高于99.5%;单个模具的装模节拍少于20 s;抓手中心重复定位精度达到±1 mm。为混凝土预制构件拆装模实现全自动化作业提供了完整解决方案。     

基于EtherCAT总线的多轴运动控制系统

针对目前多轴运动控制系统中存在的实时性、控制能力不够等问题,基于EtherCAT总线技术,构建了控制系统的主站和从站,使用C++程序编写了关节运动规划算法,基于R3IO接口实现了C++程序和TwinCAT软件的实时通信,从而完成了对多个伺服轴的实时同步控制。经过验证,在高速数据传输过程中,EtherCAT网络延迟极小,满足控制的实时性要求。     

某高超声速风洞攻角机构控制系统

为解决某高超声速风洞攻角机构存在的传动结构复杂、负载大和精度要求高等问题,设计了以EtherCAT为总线的控制系统方案。根据攻角机构的控制系统需求,选用BECKHOFF产品构建攻角机构机电液一体化的控制系统架构,分别采用TwinCAT和C#语言开发控制系统下位机PLC和上位机HMI软件,采用ADS通信协议实现HMI与PLC程序的通讯,并用OPC UA通信协议实现攻角机构运行数据与风洞运行系统的数据交互。结果表明：该系统满足攻角机构控制需求,能够解决攻角机构的信息孤岛问题,提高风洞系统的信息化和智能化水平。     

基于EtherCAT总线的发动机压装闭环控制系统的研究

为了提高发动机自动化压装系统的精度和控制性能,按照发动机压装系统的要求,设计了伺服电动缸代替液压缸的发动机压装控制系统。采用EtherCAT总线技术,设备层和控制层通过EtherCAT总线连接,以提高数据传输的快速性、稳定性和准确性。采用基于模糊PID控制的控制算法,通过实时监测压装力和位置实现了压装力-位置闭环控制。     

基于EtherCAT实时以太网技术的转台控制系统设计研究

文章介绍了EtherCAT实时以太网技术,包括其工作原理与相关协议,分析了其技术上的先进性和优势。针对传统转台控制系统内部线缆连接繁杂,控制信号易受干扰,故障诊断能力差等缺陷,提出了一种基于EtherCAT总线技术的转台控制系统设计方案,设计采用PC机和EtherCAT主站通讯卡作为硬件平台,以VxWorks实时操作系统作为软件平台,以工业以太网网线作为控制器和驱动器间数据交互的媒介,简化了系统拓扑结构,实现了通讯的全数字化,提高了控制系统抗干扰能力和可靠性。     

EtherCAT工业以太网通讯技术在机器人生产线控制系统中的应用

文章介绍了机器人的使用意义、使用场合以及通讯和控制方式。主要讨论了EtherCAT工业以太网通讯技术的通讯原理及工作特点,描述了将EtherCAT工业以太网通讯技术与ABB工业机器人相互结合的软硬件控制构成方式,并就ABB机器人控制软件设计方法进行了详细描述,给出了关键设计代码。