基于FPGA的现场总线从站控制器研究与设计

设计了基于Nios Ⅱ的嵌入式Profibus-DP从站控制器。一片装载了NIOS Ⅱ软微处理器的FPGA作为硬件载体协调其他电路完成控制任务,Profibus接口使用VHDL程序被设计为一个IP软核,该软件由UART接口、FDL的协议处理模块和Nios Ⅱ CPU接口组成。从站控制器应用于玻璃配料控制系统中,表现出较好的控制性能。

Profibus-DP智能温度控制器从站设计

介绍利用AT89S52单片机与西门子DP协议芯片SPC3及一些外围的扩展芯片设计了Profibus-DP智能温度控制器从站,给出了软硬件设计方法,实现了对模拟工业炉的温度控制。

基于EtherCAT的控制系统从站设计

对于基于EtherCAT协议的机械臂电机一体化控制系统从站的设计,从工作原理、协议以及其优势三个方面对EtherCAT技术进行了简述,根据分层思想对EtherCAT从站硬件设计和从站软件设计进行了描述,测试平台的测试结果验证了控制系统从站的性能。

一种高性能EtherCAT实时以太网从站的设计

介绍了新型实时工业以太网技术EtherCAT的工作原理及技术实现,通过分析ET1100芯片的结构及运行原理,设计了基于ET1100的EtherCAT以太网从站控制器(ESC),并研究了其各个接口的设计,软件实现及应用.针对所设计的系统进行了网络测试实验,结果表明了系统设计的可行性.

基于LAN9252的EtherCAT伺服从站设计

针对多轴同步控制中存在实时性和同步性较差的状况,设计一种基于EtherCAT协议的伺服驱动从站。该方案以STM32作为处理器,使用LAN9252专用芯片实现EtherCAT协议的数据解析和打包等工作,完成与伺服驱动的通信与数据交换,硬件上实现了伺服驱动电路设计以及实物制作,软件上完成了数据通信、从站驱动以及从站的运动控制模式。最后搭建了试验测试平台,试验结果表明,两从站接收同步信号平均误差为15 ns,具有优越的同步性能。

基于实时以太网的运动控制系统设计

针对传统以太网基于CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)通信机制带来的数据延迟、数据传输不确定性,以及单环路中某个节点故障时将影响全网的问题,提出了一种基于实时以太网的运动控制系统方案。该方案采用主从调度机制,避免了网络信道出现冲突的问题。同时,设计采用双通道冗余技术组建网络,使系统具有故障处自动环回功能,提高了系统的可靠性。在设计从站时,利用FPGA直接控制D/A转换芯片进行D/A转换,有效克服了软件编程控制时占用大量CPU时间的缺点,提高了系统的可靠性和集成度。该方案为实现高可靠性、高实时性要求的网络运动控制提供了一种新思路。

EtherCAT从站硬件设计方法

介绍了一种新的实时工业以太网总线技术Ether CAT,该工业以太网技术的高度实时性、灵活的拓扑结构、简单的配置方法、技术的开放性等能有效缓解传统以太网总线技术传输数据量小、实时性不高、通信接口不统一带来的工业控制领域瓶颈问题。从Ether CAT的运行原理及其从站硬件电路设计所需芯片选型入手,对芯片的选择以及外围电路设计进行了详细的描述。通过对几种实时工业以太网通信技术的比较证明了该种实时工业以太网技术的数据传输的高速性。

EtherCAT网络数据采集系统的设计与实现

针对很多领域中数据采集量大、数据采集点分布广、间距长等问题设计了一种基于EtherCAT工业以太网的网络数据采集系统;简介了EtherCAT网络通信原理和结构,详细阐述了系统的硬件设计:以PIC单片机为主控制器,采用一片AD转换芯片并配合数个模拟量多路开关实现多路数据采集,并完成了EtherCAT主站程序、从站应用程序的设计;最后,对采集系统进行了实验验证,实验结果证实了该网络数据采集系统的实用性和可靠性。

基于EtherCAT的风力发电机组主控系统设计

机组主控制系统是变速恒频风力发电系统的核心,是机组最佳状态运行和精确控制的保证.计算机控制和网络控制技术的发展使得机组主控系统运行的可靠性和智能化大大提高,通过引入EtherCAT实时以太网控制技术,设计了基于EtherCAT技术的风电机组主控制系统,提高了机组系统的实时控制和数据传输能力,并给出了硬件和软件设计方案.

基于DMA方式的EtherCAT网络数据采集系统研究

由于DMA(direct memory access,直接存储器存取)方式无需进行周期挪用地读取外设寄存器数据,与CPU并行工作,从而最大限度地实现了大批量数据实时处理。利用这一特点,为了进一步提高网络数据采集系统的实时性,提出了基于DMA方式构建EtherCAT网络数据采集系统的方案。简单介绍了EtherCAT技术特点和通信原理,详细介绍了采集系统在DMA方式下的工作原理,阐述了系统的硬件连接,完成了主站和从站的软件设计。通过对多路模拟数据采集的测试,验证了整个系统的可行性。

一种风力发电机组主控系统的设计

变速恒频风力发电系统把机组主控制系统作为核心系统,可以确保风力发电系统的运行状态和控制能力。在这些系统中植入计算机控制和网络控制技术后,机组主控系统的安全性、可靠性和智能性得以提高。笔者在本文利用以太网控制技术,在EtherCAT技术基础之上,对风电机组主控系统的特点、性能等进行研究,提高机组系统的实时控制和数据传输能力,并给出了硬件和软件设计方案。

一种现场总线型风力发电机组主控系统设计

现场总线在连接数字伺服、传感器以及PLC-IO等设备的控制系统中已经获得广泛应用。实时工业以太网是当前现场总线技术的一个重要发展方向。通过引入EtherCAT实时以太网控制技术,设计基于EtherCAT技术的风电机组主控制系统,提高机组系统的实时控制和数据传输能力,并给出了硬件和软件设计方案。

基于EtherCAT的高性能交流伺服控制系统设计

高性能伺服控制系统已从模拟控制发展到全数字控制,性能不断提高,在军用和民用方面具有广阔的应用前景。基于现场总线网络的伺服控制系统因其高可靠性、快速性和稳定性,成为伺服运动控制系统的发展趋势。本文针对高性能伺服控制系统在控制现场需要多个伺服电机并联,组网困难,实时性要求高等使用特点,引入实时以太网EtherCAT技术。阐述了EtherCAT的组成、工作原理及报文协议,设计了基于EtherCAT的高性能伺服控制系统,利用EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F2812开发了EtherCAT从站设备,构建了一主多从的EtherCAT网络结构,并给出了系统硬件和软件的设计方案,实现伺服系统的位置控制和实时数据传输。