基于AM3358處理器的EtherCAT主站研究與實現(xiàn).pdf

1、面對不斷擴大的生產(chǎn)規(guī)模、日益復(fù)雜的生產(chǎn)工藝。傳統(tǒng)的工業(yè)總線如WorldFip、CC-Link(Control&Communication Link)、CAN(Controller Area Network)、Devicenet等已無法滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)需求。EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)作為目前最高速的工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。由于其高帶寬利用率，低堆棧延遲、低交換機延遲

2、，使用簡單等優(yōu)點，近些年被廣泛應(yīng)用在智能機器人、高速數(shù)控機床等運動控制中。因此深入研究EtherCAT協(xié)議，開發(fā)、擴展EtherCAT功能，對于實現(xiàn)工業(yè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的建立，以實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的快速采集有及其重要的意義。但是目前EtherCAT仍處于發(fā)展初期，一些功能不太完善，需要不斷開發(fā)新型功能以適應(yīng)不斷發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)。
　　該文對EtherCAT協(xié)議的開發(fā)主要做了以下研究工作：
　?。?）設(shè)計主站與主站之間通信新協(xié)議
　　為滿

3、足EtherCAT主站與主站之間的通信，進一步擴展EtherCAT組網(wǎng)功能，在不影響原有主站與從站通信功能情況下，設(shè)計了支持主站與主站之間通信的新協(xié)議，擴充IgH開源驅(qū)動功能，在AM3358處理器硬件平臺上實現(xiàn)了EtherCAT主站與主站的通信。該文分別在實時RT-Preempt Linux系統(tǒng)和原生Linux系統(tǒng)中對設(shè)計方案進行測試，結(jié)果表明該方案運行穩(wěn)定且可以滿足主從、主主之間相互通信，滿足了工業(yè)組網(wǎng)需求。
　　（2）提出解決

4、EtherCAT主站協(xié)議棧熱插拔問題的方法
　　針對EtherCAT主站協(xié)議棧無法在線更換損壞從站、無法在線增加從站模塊的問題，提出了一種解決EtherCAT主站協(xié)議棧熱插拔問題的方法。實驗設(shè)計基于Xenomai硬實時操作系統(tǒng)，通過在內(nèi)核層擴充原生IgH開源驅(qū)動、在應(yīng)用層設(shè)計EtherCAT數(shù)據(jù)處理構(gòu)架，實現(xiàn)了EtherCAT熱插拔功能。實驗結(jié)果表明，該方法打破了之前EtherCAT主站協(xié)議棧只能依靠冗余來保證系統(tǒng)穩(wěn)定的設(shè)計方案，