本文關(guān)鍵詞：伺服控制系統(tǒng)以太網(wǎng)接口的應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃研制下一代伺服控制系統(tǒng)的情況,通過分析實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)存的伺服控制系統(tǒng)通信接口存在的弊端,并結(jié)合以太網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀,提出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室伺服控制系統(tǒng)通信接口的研究課題。其中,論文的主要工作有:(1)指出了實(shí)驗(yàn)室傳統(tǒng)使用的現(xiàn)在RS422通信的弊端,分析了以太網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)控制上進(jìn)行應(yīng)用的可行性和優(yōu)勢;(2)對比了幾種常用的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn),選擇了一種合適的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)Ether Net/IP作為研究的重點(diǎn)。詳細(xì)介紹了Ether Net/IP技術(shù)的通信原理,著重介紹了Ether Net/IP解決CSMA/CD機(jī)制的傳輸不確定性問題;(3)參與設(shè)計(jì)了下一代的伺服控制卡,選擇TI的雙核芯片F(xiàn)28M36作為主控芯片,并使用平臺作為Ether Net/IP的從站硬件平臺,詳細(xì)介紹了作者設(shè)計(jì)的控制卡通信接口部分;(4)基于ODVA的Ether Net/IP的從站設(shè)計(jì)規(guī)范,選擇了設(shè)計(jì)總體方法。采用RTOS+嵌入式TCP/IP協(xié)議棧+CIP示例源碼+網(wǎng)絡(luò)芯片驅(qū)動的方式進(jìn)行逐層移植。然后分別移植了嵌入式操作系統(tǒng)u C/OS-II,嵌入式TCP/IP協(xié)議lwip,CIP示例代碼ENet IP_EC以及網(wǎng)絡(luò)芯片驅(qū)動。(5)通過對于設(shè)計(jì)的從站進(jìn)行的測試,分別測試了TCP和UDP通道,以及Ether Net/IP協(xié)議的測試,證明了從站移植的有效性,通過測試對比RS422不同波特率通信的實(shí)時性,證明了網(wǎng)口通信在實(shí)時性上的優(yōu)越性,此外測試了一款嵌入式Ether Net/IP轉(zhuǎn)串口的模塊EIP341L。論文基于實(shí)驗(yàn)室采用自制驅(qū)動器因而最終需要購買商業(yè)工業(yè)以太網(wǎng)代碼實(shí)現(xiàn)主從站的現(xiàn)實(shí),以改進(jìn)伺服控制卡通信接口為出發(fā)點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)從站的硬件平臺和軟件移植為目的,最終設(shè)計(jì)了第一代的伺服控制卡以及Ether Net/IP從站,整個設(shè)計(jì)在軟件和硬件上,都保證了設(shè)計(jì)各模塊的可替代性和通用性。論文最后指出了設(shè)計(jì)的不足,并提出了改進(jìn)的意見。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)以太網(wǎng) Ether Net/IP 伺服控制 通信接口
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP273;TP393.11
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-27
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 工業(yè)以太網(wǎng)國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-16
• 1.2.1 以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展概述與優(yōu)勢12-13
• 1.2.2 以太網(wǎng)的工作原理和不足13-14
• 1.2.3 以太網(wǎng)在工業(yè)控制中的應(yīng)用14-15
• 1.2.4 工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.3 幾種主流的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)16-22
• 1.3.1 幾種實(shí)時的工業(yè)以太網(wǎng)的比較21-22
• 1.4 工業(yè)以太網(wǎng)對于現(xiàn)實(shí)問題的解決22-25
• 1.5 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排25-27
• 2 Ether Net/IP協(xié)議分析研究27-42
• 2.1 Ether Net/IP協(xié)議的結(jié)構(gòu)模型27-29
• 2.2 Ether Net/IP的對象模型29-30
• 2.3 Ether Net/IP數(shù)據(jù)傳輸30-32
• 2.4 Ether Net/IP數(shù)據(jù)封裝32-33
• 2.5 Ether Net/IP實(shí)時性33-41
• 2.5.1 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展34-37
• 2.5.2 雙通道傳輸37-38
• 2.5.3 CIP motion運(yùn)動控制規(guī)范38-41
• 2.6 本章小結(jié)41-42
• 3 Ether Net/IP從站的設(shè)計(jì)42-70
• 3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)42-44
• 3.2 從站硬件平臺設(shè)計(jì)44-48
• 3.2.1 主控芯片F(xiàn)28M36P63C244-45
• 3.2.2 通信模塊設(shè)計(jì)45-48
• 3.3 從站軟件設(shè)計(jì)48-69
• 3.3.1 Ether Net/IP從站的結(jié)構(gòu)48-49
• 3.3.2 嵌入式操作系統(tǒng)的移植49-53
• 3.3.3 嵌入式TCP/IP協(xié)議的移植53-64
• 3.3.4 應(yīng)用層協(xié)議CIP的移植64-69
• 3.4 本章小結(jié)69-70
• 4 從站移植的測試及網(wǎng)絡(luò)芯片的使用70-92
• 4.1 Ether Net/IP從站測試70-87
• 4.1.1 功能測試73-78
• 4.1.2 實(shí)時性78-87
• 4.2 EIP3L模塊測試87-90
• 4.4 本章小結(jié)90
• 4.5 全文總結(jié)與展望90-92
• 參考文獻(xiàn)92-95
• 作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果95-96
• 附錄96-100

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;能夠提高動作精度的伺服控制裝置[J];國外自動化;1981年04期

2 董選明,裘麗華,邵華平;伺服控制系統(tǒng)的過流報(bào)警保護(hù)電路設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;1999年08期

3 于向東;光電糾偏伺服控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)[J];檢驗(yàn)檢疫科學(xué);2000年01期

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5 許

本文編號：255597