本文選題：EtherCAT　切入點(diǎn)：主站　出處：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：EtherCAT協(xié)議是一種開(kāi)放的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通訊協(xié)議,廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。本文提出了一套完整的基于Linux嵌入式平臺(tái)的EtherCAT主站系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,旨在打通整個(gè)EtherCAT協(xié)議技術(shù)環(huán)節(jié)。從主站和從站的硬件層面到軟件層面再到上位機(jī)軟件,開(kāi)發(fā)出整套擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EtherCAT主站系統(tǒng)。設(shè)計(jì)EtherCAT從站模塊,選用從站控制芯片ET1100設(shè)計(jì)通信板,STM32單片機(jī)設(shè)計(jì)控制板,將通信板和控制板通過(guò)SPI總線接口組合,組成兩套從站模塊,分別實(shí)現(xiàn)數(shù)字輸入信號(hào)檢測(cè)和模擬輸入信號(hào)檢測(cè)的功能。設(shè)計(jì)EtherCAT主站模塊,選用基于.AM3358處理器的BeagleBone Black作為L(zhǎng)inux嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái),并且在該平臺(tái)上運(yùn)行集成Xenomai實(shí)時(shí)補(bǔ)丁的Linux操作系統(tǒng),接著在操作系統(tǒng)上構(gòu)建IgH EtherCAT Master for Linux開(kāi)源框架和配置開(kāi)發(fā)環(huán)境,最后基于這套開(kāi)源框架進(jìn)行應(yīng)用程序的設(shè)計(jì),完成整套主站模塊設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)EtherCAT主站程序的兩種交互模式,一種是基于命令行操作的控制臺(tái)模式,還有一種是基于Qt開(kāi)發(fā)的圖形用戶界面模式。用戶可以通過(guò)任意模式,實(shí)現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)通信和服務(wù)數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)讀寫,并且執(zhí)行一些其他的必要功能操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,從站模塊的基本功能實(shí)現(xiàn),可以有效檢測(cè)輸入的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。主站模塊的基本功能實(shí)現(xiàn),可以與從站模塊建立起有效的過(guò)程數(shù)據(jù)通信和服務(wù)數(shù)據(jù)通信,性能上同步誤差在ns級(jí),報(bào)文的傳輸時(shí)間在us級(jí),通訊抖動(dòng)在us級(jí)別,可以滿足工業(yè)控制系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求�？刂婆_(tái)模式和圖形用戶界面模式交互有效。
[Abstract]:EtherCAT protocol is a real-time Ethernet communication protocol is an open, widely used in the field of industrial control. This paper puts forward a design scheme of EtherCAT station system based on Linux embedded platform to complete, open up the entire EtherCAT protocol link. From the master and slave station hardware level to the software level and then to develop the PC software. EtherCAT master system complete with independent intellectual property rights. The design of EtherCAT slave station module, selected from the station control chip ET1100 design of communication board, STM32 MCU control board, communication board and control board through SPI bus interface, consisting of two sets of slave station module, to implement the digital input signal detection and analog input signal detection function. Design of EtherCAT master module based on.AM3358 processor, BeagleBone Black as Linux embedded development platform, and the platform. Linux operating system for integrated real-time Xenomai patch, then construct the IgH EtherCAT Master for Linux open source framework and development environment configuration in the operating system, the application of this set of open source framework based on design, complete the design of the master module set. Two kinds of interactive mode design of EtherCAT master station program, a command line operation the console mode based on, there is a graphical user interface model based on Qt is developed. The user can use any model, implementation process of data communication and data communication service data read and write, and perform some necessary functions of other operations. The experimental results show that the implementation of the main function of the module, the digital signal and the analog signal can be effectively detection of the input. The basic function of the master module and slave module, can establish the effective process of data communication and data communication services,. The upper synchronization error is at ns level, the message transmission time is at us level, the communication jitter is at us level, which can meet the real-time requirement of the industrial control system. The console mode and the graphical user interface mode interact effectively.

【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP273

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本文編號(hào)：1585427