基于EtherCAT技术的多轴运动控制系统

发布时间：2018-08-23 10:28

【摘要】：以EtherCAT通信技术为基础,设计了一种基于ARM和FPGA双核的EtherCAT总线式多轴运动控制系统。提出了STM32作为系统管理芯片,通过SPI通信控制ET1200从站控制芯片实现EtherCAT总线从站通信功能的解决方案;并采用FPGA作为协处理器,完成运动控制算法的实现和执行。完成了运动控制系统的硬件电路设计和软件开发,并制作了样机。经试验测试,实现了EtherCAT总线通信功能,采用TwinCAT完成了闭环运动控制,并且可以独立工作实现运动规划,满足工业控制工程中的应用要求。
[Abstract]:Based on EtherCAT communication technology, a EtherCAT bus multiaxial motion control system based on ARM and FPGA dual core is designed. This paper presents a solution of STM32 as system management chip and ET1200 slave control chip through SPI communication to realize the function of EtherCAT bus slave station communication, and uses FPGA as coprocessor to complete the implementation and execution of motion control algorithm. The hardware circuit design and software development of the motion control system are completed, and the prototype is made. The communication function of EtherCAT bus is realized by experiment and test. The closed-loop motion control is accomplished by TwinCAT, and the motion planning can be realized independently, which can meet the application requirements of industrial control engineering.
【作者单位】： 北方工业大学机械与材料工程学院;
【分类号】：TP273

【参考文献】

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1 张从鹏;刘同;赵康康;;基于DSC和FPGA的运动控制卡设计[J];机床与液压;2016年02期

2 顾定富;罗福源;;基于USB3.0与FPGA的多轴运动控制器开发[J];组合机床与自动化加工技术;2015年07期

3 刘艳强;黄帅;马秋霞;;基于工业以太网EtherCAT的DCS控制系统设计[J];制造业自动化;2010年12期

4 樊光辉;孙国强;向健勇;;基于千兆以太网技术的大型实时传输系统[J];电子科技;2009年03期

5 蒋仕龙;吴宏;吕恕;龚小云;;通用运动控制技术现状、发展及其应用[J];电工文摘;2009年01期

【共引文献】

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2 张从鹏;赵康康;;基于EtherCAT技术的多轴运动控制系统[J];仪表技术与传感器;2017年01期

3 谢锴;颜钢锋;;基于Machinekit的多轴控制器设计[J];机电工程;2016年12期

4 吴刚;李银禹;;基于LabVIEW的运动控制卡的开发与应用[J];机械工程师;2016年11期

5 黄德天;顾培婷;黄炜钦;柳培忠;;基于云控制的运动控制卡硬件设计与实现[J];海峡科学;2016年07期

6 李震宇;田威;廖文和;;用于复材自动钻铆末端执行器的设计及应用[J];机电一体化;2016年05期

7 薛龙;;钢管桁架结构相贯线数控系统研究[J];机械设计;2015年12期

8 翟雁;郭晓波;;基于EtherCAT总线的高速冲压过程监控系统开发[J];制造业自动化;2015年14期

9 赵文达;赵建;曲锋;续志军;;嵌入式千兆网高清视频传输系统设计[J];液晶与显示;2014年03期

10 崔玉洪;;基于DCS的焦化工程自动化系统设计与实现[J];中国石油和化工标准与质量;2013年17期

【二级参考文献】

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2 刘明;;基于CYUSB3014的高速实时数据采集系统[J];电子测试;2013年13期

3 陈邵权;王涛;范寒柏;王磊;;STM32F407VG模数转换精准采样速率的设计[J];电子世界;2012年15期

4 张伟;王黎;郭建强;高晓蓉;;基于FPGA的数字积分法插补控制器设计与实现[J];现代电子技术;2011年22期

5 孟海斌;张红雨;;嵌入式系统电源芯片选型与应用[J];单片机与嵌入式系统应用;2010年12期

6 胡世江;;基于ET1100的EtherCAT实时工业以太网从站设计[J];可编程控制器与工厂自动化;2009年11期

7 谢荣禧;;USB 3.0简介与未来发展趋势[J];电子与电脑;2009年07期

8 王芳;王琨琦;梅雪松;;基于Windows全软件数控系统实时性的研究[J];西安工业大学学报;2009年03期

9 刘艳强;王健;单春荣;;基于EtherCAT的多轴运动控制器研究[J];制造技术与机床;2008年06期

10 单春荣;刘艳强;郇极;;工业以太网现场总线EtherCAT及驱动程序设计[J];制造业自动化;2007年11期

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8 王学军;多轴运动控制系统的控制方式[J];电子工业专用设备;2002年03期

9 钱晨,禹涛,王钦若;多线程技术在多轴运动控制中的应用[J];机电工程技术;2004年09期

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5 刘鹏;基于ARM-FPGA的EtherCAT总线多轴运动控制系统设计[D];青岛理工大学;2016年

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8 卢金铎;多轴运动控制系统人机界面设计与控制策略的研究[D];山东大学;2006年

9 张少林;基于网络的多轴运动控制技术及电子凸轮实现[D];华中科技大学;2013年

10 吴云;基于以太网的多轴运动控制系统研究[D];浙江工业大学;2012年

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