实时工业以太网EtherCAT凭借着高性能、低成本、应用简易等优点在现代控制领域得到了***的应用和迅速的发展。为了将EtherCAT快速应用到电机驱动控制系统中，采用IntervalZero公司的KingStar Motion软件，设计了一种基于EtherCAT实时通信的电机驱动控制方案，并搭建相应实验平台。系统采用经典的位置、速度、电流三闭环控制，分别对速度跟踪、位置定点与正弦跟踪进行了实验测试与分析。实验结果表明，该控制系统可靠性高，跟踪精度良好。EtherCAT系统采用主从式结构，所有通信均由主站发起。吉林通讯稳定的EtherCAT网线

基于EtherCAT通信的电机驱动控制系统主要由工控机、EtherCAT总线、伺服驱动器、伺服电机和反馈编码器五部分组成。工控机配置为基于PC的EtherCAT主站，周期性地接收从站上传的位置、速度数据，并做相应的运算，然后下发相应参考电流或转矩；伺服驱动器作为EtherCAT从站，接收编码器所采集的电机参数，将相应数据由EtherCAT总线周期性地传给主站，并接收主站下发数据和控制命令，驱动伺服电机。控制系统设计为典型的三闭环（位置环、速度环、电流环）模式，伺服驱动器只做电流闭环运算；速度、位置闭环运算在工控机上完成。工控机与伺服驱动器构成EtherCAT主从站结构。其中由伺服驱动器作EtherCAT从站，选用宁波Phase公司AxN型驱动器，已集成相应的EtherCAT从站控制器ESC和微处理器芯片，支持CoE(CANopenoverEtherCAT)应用层协议，相关配置较简单，可同时实现与主站通信和驱动电机两部分功能。故整个系统的重点和难点在于工控机实现EtherCAT主站和主从站通信软件的设计。吉林通讯稳定的EtherCAT网线主站可以通过广播和组播方式与从站通信。如果需要IP路由，可以将EtherCAT协议放入UDP/IP数据包中。

EtherCAT使用全双工的以太网实体层，从站可能有二个或二个以上的埠。若设备没侦测到其下游有其他设备，从站的控制器会自动关闭对应的埠并回传以太网帧。由于上述的特性，EtherCAT几乎支援所有的网络拓扑，包括总线式、树状或是星状，现场总线常用的总线式拓扑也可以用在以太网中。EtherCAT的拓扑可以用网络线、分枝或是短线（stub）作任意的组合。有三个或三个以上以太网接口的设备就可以当作分接器，不一定一定要用网络交换器。由于使用100BASE-TX的以太网物理层，二个设备之间的距离可以到100米，一个EtherCAT区段的网络**多可以有65535个设备。若EtherCAT网络是使用环状拓扑（主站设备需要有二个通讯埠），则此网络还有缆线冗余的机能。

EtherCAT总线驱动器通讯说明1.通讯周期使用EtherCAT伺服驱动器时需要保证控制器与伺服周期一致才可正常通讯使用。EtherCAT伺服驱动器一般支持不同周期，通讯周期主要有250us，500us，1ms，2ms，4ms，连接时自动匹配控制器周期，不需要设置，当通讯周期无法自动匹配时，通讯失败，通过修改控制器周期解决（SERVO_PERIOD指令或升级固件修改）。控制器一般默认为1ms，使用SERVO_PERIOD指令读取控制器周期。伺服周期越小，位置控制越精细，响应速度也更快。2.驱动器PDO设置驱动器的PDO是必要的配置，**着当前驱动器包含的功能。PDO全名为(ProcessDataObject)，指在EtherCAT总线网络中周期的进行主站与从站的数据交互的功能，可以看作一个数组空间，每个数组元素存放了不同的功能码，PDO在一个周期中执行这些功能码对应的操作，这些功能码就叫做数据字典，数据字典用4位16进制数来表示。EtherCAT总线控制卡可以连接伺服驱动器、步进驱动器及其他支持EtherCAT总线控制的设备。

EtherCAT是一种实时工业以太网协议;基于EtherCAT实时性强的特点,重点研究了EtherCAT分布时钟机制,并提出了在嵌入式设备上基于实时操作系统μC/OSII完成主站设计的方案;通过分析传输延时补偿、初始偏移补偿、动态漂移补偿等时钟同步过程,完成了对主站系统时钟同步技术的设计;基于环形冗余结构搭建了一主三从的EtherCAT测试系统,并通过计算机、示波器等设备采集得到从站间产生SYNC0信号的时间差值数据;***,根据SYNC0周期为1ms的数据,分析得到系统时钟误差维持在55ns以内的同步性能,为时钟同步技术的理论研究提供了数据支持。使用EOE技术，可以将EtherCAT从站接入互联网，并使其能够与其他设备通过互联网进行交互。吉林通讯稳定的EtherCAT网线

EtherCAT总线的槽位号是0轴号为驱动器映射的目标轴号，映射时每个驱动器的轴号不重复，指向空闲轴号即可。吉林通讯稳定的EtherCAT网线

EtherCAT这个名词不仅*只是**着一个报文数据格式约定层面的通讯协议，它的从设备是需要使用**的通信芯片才可以完成传输的，比如EtherCAT的开发者“倍福（Beckhoff）公司”的官方原厂芯片ET1100，其他的各个芯片厂商会取得倍福公司的内核授权，开发相关芯片，如亚信的AX58100等等。从物理层来看EtherCAT的通信电信号和我们普通的以太网一样，通信线也是使用普通网线+RJ45接口、或者光纤连接。因此理论上任意一个网卡模块都可以收发EtherCAT的数据内容，因此对于主站而言，使用普通的电脑通过网线连接一个EtherCAT从站就可以实现通信了，但是EtherCAT对于从站的要求就有特殊的定义，必须要使用专业的芯片才能完成，这个芯片被称为ESC。吉林通讯稳定的EtherCAT网线

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