多轴运动控制器的EtherCAT主站功能设计与研究
工业自动化和工厂智能化对原有的总线系统提出了新的要求。传统工业现场总线存在速度慢、布线复杂、兼容性差等诸多问题,受制于系统先天缺陷,很难通过升级换代来解决。
在此背景下德国倍福公司发布的EtherCAT孕育而生。它克服了传统工业总线的缺点,具有连接简单、速率高、吞吐量大、经济可靠等诸多优点。
当前国内国际上主站开发一般都是从倍福公司购买源码,在倍福公司认证的硬件平台上进行二次开发,这样硬件成本高且受限于知识产权。本文实现了运动控制器板卡上的的EtherCAT主站功能,从硬件平台的搭建到软件开发均是根据行业公开的标准自行研究,这样就大大降低了购买源码的成本。
硬件层面,本文按照模块化的思想,分别说明了各个模块的整体设计与电路实现。具体而言,本文选取ADI的BF533作为硬件构成的处理核心。
再根据BF533的EBIU存储控制器来构建外部存储模块,围绕PLL时钟控制搭建时钟电路模块,根据EtherCAT网络通信的需求实现通信电路,此外为了保证以上模块电路的正常工作设计了电源模块和外围扩展模块。软件层面,本文先从层级结构、帧格式、寻址方式、 ...