本文關(guān)鍵詞：工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT協(xié)議分析與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著自動(dòng)控制在工業(yè)中的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的總線技術(shù)已經(jīng)不能滿足工業(yè)上的需求,許多具有較好可靠性、實(shí)時(shí)性、傳輸速度、和傳輸距離等優(yōu)點(diǎn)的實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)被廣泛應(yīng)用。本文根據(jù)項(xiàng)目要求,選擇合適的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制。論文首先通過對幾種主要的實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行對比,分析了Ether CAT相比其他實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)所具有的優(yōu)勢。其次,深入研究了Ether CAT系統(tǒng)運(yùn)行原理,包括系統(tǒng)組成、數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)、尋址方式、通信模式、應(yīng)用層協(xié)議、分布時(shí)鐘及狀態(tài)機(jī)。再次,詳細(xì)闡述了專用的Ether CAT從站控制器,對FMMU(Fieldbus Memory Management Unit)、SM(Sync Manager)功能進(jìn)行詳細(xì)分析,提出配置方法;對Ether CAT的實(shí)時(shí)性進(jìn)行仿真研究。最后,搭建了Ether CAT網(wǎng)絡(luò)。測試了狀態(tài)機(jī)功能、可擴(kuò)展性。測試了Ether CAT網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性可靠性。通過這些工作驗(yàn)證了Ether CAT協(xié)議滿足了項(xiàng)目的要求,為項(xiàng)目工作的進(jìn)一步開展提供了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)以太網(wǎng) EtherCAT FMMU SM
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP273;TP393.04
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-11
• 1.1 選題意義及課題來源8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀9
• 1.3 主要內(nèi)容及章節(jié)安排9-11
• 2 主流工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)對比11-16
• 2.1 工業(yè)以太網(wǎng)概述11-12
• 2.2 項(xiàng)目實(shí)際要求12
• 2.3 幾種主要的工業(yè)以太網(wǎng)12-14
• 2.3.1 Ethernet/IP12-13
• 2.3.2 Powerlink13
• 2.3.3 ProfiNet13-14
• 2.3.4 EtherCAT14
• 2.4 實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)的比較14-16
• 3 EtherCAT系統(tǒng)運(yùn)行原理16-36
• 3.1 EtherCAT系統(tǒng)組成16-18
• 3.1.1 EtherCAT協(xié)議系統(tǒng)主站17
• 3.1.2 EtherCAT協(xié)議系統(tǒng)從站17-18
• 3.2 EtherCAT數(shù)據(jù)幀18-19
• 3.3 EtherCAT尋址方式和通信服務(wù)19-22
• 3.3.1 EtherCAT網(wǎng)段尋址19-20
• 3.3.2 設(shè)備尋址20-21
• 3.3.3 邏輯尋址21
• 3.3.4 通信服務(wù)和WKC21-22
• 3.4 應(yīng)用層22-23
• 3.4.1 CoE (CANopen over EtherCAT)22-23
• 3.4.2 SoE(SERCOS over EtherCAT)23
• 3.5 分布時(shí)鐘23-25
• 3.6 通信模式25-29
• 3.6.1 周期性過程數(shù)據(jù)通信25-28
• 3.6.2 非周期性通信28-29
• 3.7 狀態(tài)機(jī)29-36
• 3.7.1 操作狀態(tài)機(jī)29-31
• 3.7.2 空閑狀態(tài)機(jī)31-32
• 3.7.3 從站掃描狀態(tài)機(jī)32-33
• 3.7.4 從站配置狀態(tài)機(jī)33-36
• 4 EtherCAT硬件分析與配置36-44
• 4.1 ESC概述36-38
• 4.2 FMMU功能分析38-39
• 4.3 SM功能分析39-40
• 4.4 FMMU和SM的配置方法40-41
• 4.5 具體實(shí)例分析41-44
• 5 EtherCAT實(shí)時(shí)功能仿真44-52
• 5.1 仿真結(jié)構(gòu)44-49
• 5.1.1 主站仿真45-46
• 5.1.2 從站仿真46-49
• 5.2 仿真時(shí)序圖49-51
• 5.3 本章小結(jié)51-52
• 6 系統(tǒng)測試52-68
• 6.0 測試方案52
• 6.1 測試網(wǎng)絡(luò)的搭建52-54
• 6.2 網(wǎng)絡(luò)功能測試54-62
• 6.2.1 狀態(tài)機(jī)功能的測試54-59
• 6.2.2 過程數(shù)據(jù)通信測試59-62
• 6.3 網(wǎng)絡(luò)性能測試62-67
• 6.3.1 網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性能測試62-64
• 6.3.2 網(wǎng)絡(luò)可靠性能測試64-67
• 6.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果73

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