DSP6748和EtherCAT 的运动控制器研究与实现

1万 · 2020-4-8 20:30

EtherCAT 工业以太网从站运动控制器的总体方案设计，通过 ET1100、
DSP 和 FPGA 三大处理器协同工作完成 EtherCAT 通讯、运动控制和输入输出功能。其
中 ET1100 主要负责 EtherCAT 从站链路层的数据处理，DSP 作为 EtherCAT 从站的微处
理器，负责控制器的应用数据处理和复杂的插补运算，是控制器的核心。FPGA 用于产
生驱动器控制信号以及处理输入输出信号。

2万 · 2020-4-8 20:40

我还停留在 DSP C28335 的阶段。。。

1万 · 2020-4-8 20:41

wangjiahao88 发表于 2020-4-8 20:40
我还停留在 DSP C28335 的阶段。。。

共同学习！学习学习！

1万 · 2020-4-8 20:42

为实现复杂连续轨迹的加工，通过 CAD/CAM 软件根据轮廓精度限制条件将
复杂轨迹离散为大量微小直线与圆弧段。为了实现连续轨迹拐点处速度的平滑处理，开
发了动态前瞻插补算法。算法分别以直线过渡与圆弧过渡的处理方式对衔接处进行插补
处理。在保证加工精度要求的情况下，该算法可完成对连续轨迹的高速加工。

1万 · 2020-4-8 20:43

口前，开放式体系运动控制器己经取得了一定的发展，国内外都有成熟产品推出。
开放式控制器全球市场份额大部分由美国Delta Taut公司占有。其PMAC运动控制器支
持PC-XT和AT, VME, STD总线，可应用在不同的平台，为用户提供了很大的柔性。
PMAC产品最多可实现32轴的联动控制，在迷度控制、离散控制、带宽方面指标都具
有很大优势。美国的GAUL公司、英国的Trio公司、奥地利的B&R公司以及以色列
的 AC S公司，都有多种开放式的运动控制器。
以口前发展现状来看，运动控制器大致可以归纳为以下三种形式:
1) "NC嵌入PC”形式:这种形式的运动控制器大多通过PCI将NC(控制卡)嵌
入到PC中，同时保持NC与PC相互独立，主要的控制任务在控制卡中实现。利用PC
机强大的计算能力和丰富资源，在PC中可以完成计算量大的图像处理功能或者HMI
功能[} 16} o NC虽然嵌入至PC中，实质上NC与PC相互独立，任务明确，这体现了运动
控制器的构架灵活性。其中PMAC多种产品使用了这种架构形式。
2) "PC嵌入NC”形式:此类控制器主要是在加工设备中通过标准总线植入PC机，
但PC中植入了特定的NC软件控制系统。虽然这种形式的运动控制器可以结合强大的
PC及资源，但是数控任务基本上还是在NC软件中实现，其具有一定的开发性，但成
本较高。
3)软控制器:
实时任务的控制
软控制器是将所有的控制任务全部集成在PC中，PC中不仅要完成
还要完成实时任务的控制「1}}。软控制器在物理上消除了NC
只需要PC机即可完成对伺服单元的控制。同时用户利用PC中的强大资源，
的概念，
可以完成
监控、数据采集、图像处理等功能。该类型在结构上紧凑，硬件成本低，灵活性大。软
控制器是未来发展的趋势，其中美国MDSI公司的OpenCNC与以色列AC S公司的
SPI1PILlSSC都是此类的软控制器典型代表
国内在该领域研究起步较晚，但也拥有一些自主研发的运动控制器产品。它们的主
处理器多以微处理器、ASIC和高性能DSP芯片三大类型为主。国内的运动控制器生产
商主要有固高科技、雷赛科技和众为兴技术公司等，他们的产品相对国外的产品价格较
低，同时性能也有很大的差距。国内控制器的结构形式不够开放，对用户的柔性需求仍
然无法满足。所以研究可重构、高性能、拓扑结构灵活的运动控制器意义重大。

2万 · 2020-4-8 20:43

学习学习！循序渐进

1万 · 2020-4-8 20:43

1万 · 2020-4-8 20:45

1万 · 2020-4-8 20:48

还送感觉 ethercat　比较好！

1万 · 2020-4-8 20:48

1万 · 2020-4-8 20:49

传统的以太网CSMA/CD协议采用竟争机制进行数据传输，在获得介质访问权限前
必须监听或等待，这根本无法保证数据传输的实时性。为了保证数据传输实时性，
EtherCAT协议使用主从模式，对介质访问控制。EtherCAT网络通信机制是以主站为通
信的主导者，发起EtherCAT下行数据帧。数据帧将遍历所有接入网络的EtherCAT从站。
当下行数据帧经过当前从站节点时，从站节点通过FMMU寻得属于本站的数据区域，
进行快迷的数据交换，并快迷将数据帧转发到下一个从站。后续的从站重复同样的工作，
当数据帧遍历至最后一个从站时，从站将数据帧快迷返回给从站，不再经过任何ESC
的数据处理。

1万 · 2020-4-8 20:49

这个是倍福的吧？！

1万 · 2020-4-8 20:51

1万 · 2020-4-8 20:52

这个很厉害！也是用的平常的网卡？

1万 · 2020-4-8 20:52

由于工业网络对网络实时性能的要求较高，因此在工业网络中通常采用三层的osl
模式以保证数据的快迷传输，如图2-3所示，采用的三层分别为物理层、通信协议栈及
应用层。EtherCAT作为工业网络的一种也采用了三层的网络模型。其中，物理层用于
接收和发送数据帧，通信协议栈用于解析(或封装)数据帧，并将解析(或封装)后的
数据与应用层进行交换。