基于EtherCAT总线的Modbus-RTU主站网关设计

EtherCAT在国内工控领域被广泛应用,国内许多工业现场采用EtherCAT总线作为控制系统总线。Modbus也是一种标准开放的通信协议,许多仪器仪表、传感器、变频器支持Modbus协议,作为Modbus从设备被大量地应用于工控现场。为了解决工控现场EtherCAT总线与Modbus设备通信问题,设计了一种基于EtherCAT总线的Modbus-RTU主站网关模块,实现EtherCAT总线与Modbus协议的转化。该模块对外支持2路RJ45接口和1路DB9接口,其中RJ45接口支持EtherCAT协议,DB9接口支持Modbus-RTU主协议。模块通过2路RJ45接口灵活应用于EtherCAT网络中,可以配置链型和环型拓扑结构。

基于FPGA的高性能硬件EtherCAT主站研究

随着技术的不断进步,高端应用场合对EtherCAT主站的性能提出了越来越高的要求。传统的软件EtherCAT主站使用Windows或Linux操作系统实现,主站的性能和稳定性完全依赖操作系统的实时性,且主站的抖动一般为微秒级别,不能满足高端应用的需求;同时,传统的时钟同步算法以第一从站的时钟作为系统时钟,具有一定的局限性。对此,文章首先对目前EtherCAT主站研究的现状进行阐述;然后提出了一种基于FPGA的硬件EtherCAT主站方案以及一种基于FPGA主站时钟的DC同步算法,并对硬件EtherCAT主站实现的方法进行了描述;最后采用6台通用伺服驱动器作为从站设备,对主站系统进行了实验验证。实验结果表明,所设计的主站通信数据帧抖动仅为5 ns,且搭配本文所述的时钟同步算法,各从站间同步信号SYNC0中断实时同步,能满足各高端应用场景的需求;同时由于FPGA代码的可移植性,该主站可灵活应用于不同的硬件平台,具有很强的工程指导意义。

基于小型PLC的EtherCAT主站系统设计与实现

目前市场上小型PLC控制器由于早期技术、成本原因,一般不支持EtherCAT总线通讯;但工业现场越来越多传感器、扩展模块采用EtherCAT接口,对PLC控制器的EtherCAT通讯需求日益迫切。针对上述问题,在现有小型PLC控制器软硬件基础上,提出了一种基于IgH EtherCAT Master开源协议栈,快速构建EtherCAT主站系统的方法。最后,在NA300小型双网囗PLC上进行实践测试,实现了EtherCAT通讯接口扩展,满足了现场需求。

基于EtherCAT总线的伺服运动监控系统设计

针对传统基于串口通信总线的伺服运动监控系统传输速率低、传输距离近、误码率高的问题,研究了实时以太网Ether-CAT(Ethernet for control automation technology,应用于控制自动化的以太网技术)技术的原理及其主从站的实现方法,在基于Windows架构的实时操作系统扩展RTX(real time extension,实时操作系统扩展)平台上,应用该技术成功的实现了一种新型的伺服驱动器测试监控系统。实验结果表明,该系统能够满足监控系统大数据量数传、高实时处理以及抗干扰能力强的要求。

EtherCAT总线在数控系统中的应用

文章首先对应用EtherCAT的数控系统相关知识进行介绍,然后针对引入EtherCAT的数控系统的实现,提出了一种基于EtherCAT技术的实时通信及PC控制的可行系统方案,构建了EtherCAT主从站网络结构,并详细分析了EtherCAT主站与从站的软硬件设计。