基于Ethernet Powerlink的多軸運(yùn)動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)\(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、控制精度等性能都提出了越來(lái)越高的要求。運(yùn)動(dòng)控制器作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心組成部分，其發(fā)展水平將直接影響運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越無(wú)法滿足當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域的要求。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)因其具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、通信速率高、開(kāi)放性好等優(yōu)點(diǎn)，使得其在工業(yè)控制領(lǐng)域中扮演著越來(lái)越重要的角色。Ethernet PowerLink作為工業(yè)以太網(wǎng)的典型代表，其協(xié)議開(kāi)

2、源且實(shí)現(xiàn)平臺(tái)多樣，不受專業(yè)芯片限制，因此在工業(yè)控制領(lǐng)域有著較強(qiáng)的應(yīng)用前景。本課題在深入研究Ethernet PowerLink通信協(xié)議和傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Ethernet PowerLink的多軸運(yùn)動(dòng)控制器。
　　首先，采用Altera公司的FPGA芯片EP4CE22F17C8N設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了用于EthernetPowerLink通信和多軸運(yùn)動(dòng)控制的硬件電路，包括一個(gè)PowerLink主站電路和三個(gè)多軸運(yùn)動(dòng)控制從站

3、電路。
　　其次，深入研究了PowerLink工業(yè)以太網(wǎng)的系統(tǒng)組成、協(xié)議規(guī)范、通信模式及實(shí)現(xiàn)方法，并在設(shè)計(jì)完成的硬件電路上實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的PowerLink高速實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信，
　　再次，在對(duì)傳統(tǒng)多軸運(yùn)動(dòng)控制器和FPGA深入研究的基礎(chǔ)上，用硬件描述語(yǔ)言VHDL在FPGA中實(shí)現(xiàn)了多軸運(yùn)動(dòng)控制邏輯模塊。
　　最后，為測(cè)試本課題所設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)控制器，在實(shí)驗(yàn)室條件下搭建了用于測(cè)試的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分別從網(wǎng)絡(luò)通信、