面向網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、制造裝備產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)前國家重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),不僅是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐力量,更是衡量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)電裝備制造業(yè),對制造業(yè)的發(fā)展水平具有舉足輕重的作用。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和發(fā)展,將以太網(wǎng)作為通信方式用于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),逐漸成為當(dāng)今運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。本文對基于以太網(wǎng)的分布式運(yùn)動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并將以太網(wǎng)通信與嵌入式技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中。
　　本文選擇Windows作

2、為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的上位機(jī)軟件平臺(tái)。針對Windows系統(tǒng)的非實(shí)時(shí)性,通過對RTX子實(shí)時(shí)系統(tǒng)RTSS的實(shí)時(shí)性和RT-TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間延遲的分析,提出使用Windows的實(shí)時(shí)擴(kuò)展RTX解決系統(tǒng)和通信的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性的方案,可有效降低Windows平臺(tái)下實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)成本。
　　針對主站與從站之間通過集線器連接的分布式網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)架構(gòu),研究了各軸之間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的同步問題,引入Libpcap網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包嗅探器原理和機(jī)

3、制,將從站網(wǎng)絡(luò)適配器的工作模式設(shè)置為混雜模式,設(shè)計(jì)基于Libpcap的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包嗅探器,制定實(shí)時(shí)同步以太網(wǎng)的報(bào)文結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)同步。
　　結(jié)合上面的研究成果,完成了基于以太網(wǎng)通信技術(shù)和嵌入式技術(shù)的多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件開發(fā),包括Windows環(huán)境下RTX的實(shí)時(shí)應(yīng)用開發(fā),μC/OS-II在嵌入式系統(tǒng)中的移植, uIP移植,Libpcap在μC/OS-II中的實(shí)現(xiàn),Sniffing的實(shí)現(xiàn)等。
　　最后,在搭建