基于EtherCAT的伺服控制系統(tǒng)研究和設(shè)計
本文選題:EtherCAT協(xié)議 切入點:網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng) 出處:《浙江工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:近年來,隨著工業(yè)4.0的盛行,“智能工廠”、“智能生產(chǎn)”和“智能物流”也在不斷影響著當今復(fù)雜的工業(yè)過程,工業(yè)控制規(guī)模的日益擴大,控制必須要網(wǎng)絡(luò)化,同時德國倍福公司提出的EtherCAT協(xié)議是一種高速率和高有效利用率的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,非常適用于構(gòu)建高性能網(wǎng)絡(luò)化運動控制系統(tǒng)。本文設(shè)計一種基于EtherCAT通信協(xié)議的伺服控制系統(tǒng),主站用一臺PC機實現(xiàn),使用Windows 7系統(tǒng),通過CoDeSys組態(tài)軟件來實現(xiàn)主站功能。從站采用倍福公司的從站控制器芯片ET1100和TI公司生產(chǎn)的數(shù)字信號處理芯片TMS320F28035來設(shè)計實現(xiàn)。論文完成的主要工作有:(1)對多種以太網(wǎng)協(xié)議進行分析;詳細介紹了實時以太網(wǎng)EtherCAT的通信協(xié)議,包括EtherCAT運行原理、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和CoE應(yīng)用層等相關(guān)內(nèi)容和寄存器的配置等問題。(2)設(shè)計搭建基于EtherCAT的伺服控制系統(tǒng)從站。利用從站接口控制器芯片ET1100和DSP芯片TMS320F28035協(xié)同開發(fā)了基于EtherCAT的伺服系統(tǒng)的從站,并給出了從站硬件接口設(shè)計。(3)設(shè)計編寫基于EtherCAT的伺服控制系統(tǒng)程序。設(shè)計并編寫了從站設(shè)備描述文件,設(shè)計了DSP與ET1100的數(shù)據(jù)交換程序,主初始化和主執(zhí)行程序,以及帶有矢量控制算法的電機驅(qū)動程序。(4)對所設(shè)計的基于EtherCAT的伺服控制系統(tǒng)進行實驗測試,驗證系統(tǒng)的可行性。最后總結(jié)了本文的創(chuàng)新與不足,指出了下一步的研究工作。
[Abstract]:In recent years, with the prevalence of industry 4.0, "intelligent factory", "intelligent production" and "intelligent logistics" are also constantly affecting the complex industrial process. With the increasing scale of industrial control, the control must be networked. At the same time, the EtherCAT protocol proposed by Beefer is a kind of industrial Ethernet protocol with high speed and high efficient utilization, which is very suitable for constructing high performance networked motion control system. A servo control system based on EtherCAT communication protocol is designed in this paper. The master station is implemented by a PC, and the Windows 7 system is used. The primary station function is realized by CoDeSys configuration software. The slave station is designed and implemented by using the slave station controller chip ET1100 and the digital signal processing chip TMS320F28035 produced by TI company. The main work accomplished in this paper is: 1) to many kinds of etheric. Network protocol analysis; The communication protocol of real-time Ethernet EtherCAT is introduced in detail, including the principle of EtherCAT, the physical layer, The slave station of servo control system based on EtherCAT is designed and constructed. The slave station of servo control system based on EtherCAT is developed by ET1100 and TMS320F28035, which is based on the slave station interface controller chip and DSP chip TMS320F28035. The slave station hardware interface design. 3) programming the servo control system program based on EtherCAT, designing and compiling the slave station device description file, designing the data exchange program between DSP and ET1100, master initialization and main execution program. And the motor driver with vector control algorithm. 4) the design of servo control system based on EtherCAT is tested to verify the feasibility of the system. Finally, the innovation and deficiency of this paper are summarized, and the next research work is pointed out.
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP273
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,本文編號:1700307
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