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随着以太网技术的快速发展以及工业现场实时性要求的提高,工业实时以太网技术逐渐成为工业控制现场总线技术的重要发展方向。在目前流行的几种实时以太网技术中,EtherCAT被认为是目前最快,也是唯一一个能够减少原现场总线系统技术实施成本的方案。EtherCAT为现场总线技术领域树立了新的性能标准,它具备灵活的网络拓扑结构,系统配置简单,和现场总线一样操作直观简便。课题从理论研究和应用研发的角度出发,利用ET1200芯片开发了基于EtherCAT技术的从站控制器。论文首先介绍了工业以太网的研究现状,接着介绍了EtherCAT实时以太网技术,包括其系统组成、工作原理、寻址方式及EtherCAT从站控制器芯片等。在深入研究ET1200芯片和Ebus总线协议的基础上,采用背板式结构设计了EtherCAT从站控制器,包括以PIC单片机为微处理器的上位机通讯板EKM和数字量IO板EKS-IO及步进电机控制板EKS-S。在硬件设计方面,完成了背板的电源转换电路和各插槽的布局布线设计;EKM板的数据链路层电路的设计及以KS8721BL为核心的物理层电路和以PIC单片机为从站微处理器的应用层电路设计;EKS-IO的配置引脚、电源、晶振和IO等的设计;EKS-S板中ET1200与PIC单片机的通讯、电机驱动电路的设计等。在软件设计方面,编写了EKM、EKS各板的XML配置文件,完成了应用层驱动程序设计。最后,搭建测试平台对各板的网络延迟、时间抖动等参数进行分析,验证了设计的EtherCAT从站控制器符合EtherCAT总线通讯的性能要求。在分析和研究立体仓库运行原理和操作流程的基础上,基于设计的EtherCAT从站控制器构建了立体仓库的控制系统,采用CoDeSys开发了步进电机控制功能块并完成了立体仓库控制软件的设计,进一步验证了所设计的EtherCAT从站控制器符合EtherCAT总线技术规范。