EtherCAT无线网关设计与实现

与传统技术的现场总线相比,工业以太网技术具有传输速度快、数据包容量大、传输距离远等优势。EtherCAT总线作为工业以太网总线技术的一种,在工业中的应用越来越广泛。基于EtherCAT总线,提出了一种工业无线监控方法。通过研究EtherCAT工作原理、通信协议以及主站与从站之间的关系,建立了EtherCAT协议与无线WiFi协议的转换模型,并从硬件与软件的两个方面详细介绍了无线网关的实现方法。此外,给出了基于EtherCAT总线的无线网关设计方案及其接入EtherCAT总线网络的方法,在基于EtherCAT总线的分布式多传感器的基础上实现了数据无线传输与监控功能。通信试验结果表明,基于EtherCAT总线的无线网关的数据传输完整且可靠,无线网关的实现方法可行,为工业无线监控提供了一种新思路。     

EtherCAT实时以太网在卷接机组电控系统中的应用

通过对EtherCAT工业以太网总线技术的研究,根据卷烟机组生产工艺的特点和控制要求,设计了基于IPC-PLC的高速卷接机组电控系统。系统采用工业控制计算机IPC为控制核心,以可编程控制器PLC实现机组的过程控制,通过PROFIBUS-DP总线完成机组各系统间的数据通讯。并利用EtherCAT高速实时工业以太网和TwinCAT实时系统,实现烟支质量检测和重量控制功能。     

EtherCAT网络数据采集系统的设计与实现

针对很多领域中数据采集量大、数据采集点分布广、间距长等问题设计了一种基于EtherCAT工业以太网的网络数据采集系统;简介了EtherCAT网络通信原理和结构,详细阐述了系统的硬件设计:以PIC单片机为主控制器,采用一片AD转换芯片并配合数个模拟量多路开关实现多路数据采集,并完成了EtherCAT主站程序、从站应用程序的设计;最后,对采集系统进行了实验验证,实验结果证实了该网络数据采集系统的实用性和可靠性。     

基于FPGA的EtherCAT总线I/O模块设计

EtherCAT是基于以太网技术的一种工业现场总线，具有实时性好、可靠性高、方便管理等优点。为了解决EtherCAT从站国产化问题，提出使用FPGA实现EtherCAT从站功能。在数据帧处理环节改进传统“接收-缓存-处理-转发”的串行处理流程，提出接收、处理、转发交叉同步进行的并行处理流程，使用Verilog HDL语言编写程序，通过仿真和上板运行，实现了EtherCAT总线一主一从的I/O通信功能，经实测满足EtherCAT实时性要求。     

基于EtherCAT总线的串联型分布式数据采集系统设计

针对海洋工程实验室现场数据采集过程中,数据量大、测点分散、实时性要求高、数据种类不一致的问题,设计了一种基于实时工业以太网EtherCAT总线的串联式数据采集系统;从整体结构、工作原理、主站软件和从站软硬件方面详细介绍了系统的方案设计;在实验水池中,通过采集实际波浪信号对数据采集系统进行了测试;结果表明,系统性能稳定、精度高、实时性好,为分布式数据采集监控系统的研究提供了应用和技术上的参考。     

基于TwinCAT和VC++的煤矿井下数据采集系统研究

针对采用RS485和CAN通信的井下数据采集系统抗干扰能力差和实时性不高的问题,设计了采用工业以太网EtherCAT实现煤矿井下数据实时传输的系统;主站通过向从站发送询检命令,接收和处理从站数据,并发送指令控制下位机;着重分析了基于VC++和TwinCAT上位机与下位机进行通信、实现数据交互的原理及实现的方法。实验结果表明,该系统能够可靠快速的收发数据。     

基于EtherCAT协议现场级实时以太网控制系统研究

针对工业现场级控制对实时性要求越来越高的问题,提出了采用新一代工业以太网协议标准—EtherCAT协议构建现场级控制系统的方案。为了验证方案的可行性,以海洋环境监测应用为背景设计了多路浪高数据采集与控制系统,并在实验室条件下对包括主站和从站的完整系统进行了测试。实验结果表明,该类系统能够实现响应时间为微秒级的实时数据监控,为现场级以太网高实时性监控的实现提供了可行的解决途径。     

基于EtherCAT总线的分布式测控系统设计

介绍一种EtherCAT实时工业以太网现场总线技术,研究EtherCAT工作原理,通信协议及主、从站实现方法;针对一般工业现场测控需求,利用EtherCAT总线技术,设计基于工控机的主站管理软件和基于FPGA的嵌入式从站软硬件;应用结果表明,该分布式测控系统运行稳定可靠,数据丢失率低,实时性好。     

基于FPGA的EtherCAT协议链路冗余研究

EtherCAT是一种实时工业以太网协议,使用链路冗余技术是实现链路稳定性和可靠性的重要手段。介绍了基于FPGA的EtherCAT链路冗余原理,设计通过FPGA实现主站与从站、从站与从站之间的通信链路与冗余链路的自动切换,从而实现EtherCAT的链路冗余。通过测试验证了此方法的可行性,增加了EtherCAT系统的可靠性与可维护性。     

基于EtherCAT的开放式机器人控制系统研究

针对目前工业机器人控制系统存在的问题,提出了基于EtherCAT工业以太网开放式机器人控制系统结构,采用基于标准Windows的TwinCAT构建控制系统软件,引入模块化设计方法,利用高速工业以太网EtherCAT搭建多层控制结构,提高了系统开放性和可靠性,缩短了系统开发周期,降低了硬件成本.     

CAN总线协议到EtherCAT从站协议的转换网关设计

摘要：本文通过对实时工业以太网通信协议EtherCAT的研究,设计了CAN总线主站协议转换为EtherCAT从站协议的通信协议转换网关设备,解决了工业自动化现场CAN总线通信设备与EtherCAT主站控制系统的互连1＂7题,从而保证现场总线设备数据更加高效、快速地传递到中央监控系统。     

基于DMA方式的EtherCAT网络数据采集系统研究

由于DMA（direct memory access,直接存储器存取）方式无需进行周期挪用地读取外设寄存器数据,与CPU并行工作,从而最大限度地实现了大批量数据实时处理。利用这一特点,为了进一步提高网络数据采集系统的实时性,提出了基于DMA方式构建EtherCAT网络数据采集系统的方案。简单介绍了EtherCAT技术特点和通信原理,详细介绍了采集系统在DMA方式下的工作原理,阐述了系统的硬件连接,完成了主站和从站的软件设计。通过对多路模拟数据采集的测试,验证了整个系统的可行性。     

新型机载机电管理系统网络化综合测试研究

针对新型机载机电管理系统功能性能测试需求,提出一种基于EtherCAT总线的网络化测试系统设计方案.该系统的设计采用模块化的设计思想,分别设计嵌入式主站、功能从站,主站与从站间通过EtherCAT总线实现数据通信.该系统具备仿真飞机机电子系统设备的各类输入输出信号与模拟飞管系统总线通信活动功能,可以实现对新型机载机电管理系统功能与性能的验证.测试结果表明,该系统测试覆盖率与测试效率高,运行稳定,可扩展性强.     

CPLD在DSP多分辨率图像采集系统中的应用

基于嵌入式系统中对图像实时采集的需要，设计了一种以CPLD和DSP器件为核心的多分辨率图像采集处理系统，提出一种由CPLD控制图像的行、场信号延时，奇偶数据分离存储来得到不同分辨率的图像数据的方法。全文分别就数据采集的逻辑功能设计；总线逻辑切换设计；CPLD逻辑功能仿真验证等进行了详细介绍。     

基于双CAN总线的液压支架控制系统的设计

针对矿井综采工作面环境恶劣及液压支架节点数量较多的问题,文章提出了一种基于双CAN总线的液压支架控制系统的设计方案,分析了系统工作环境,给出了系统结构,详细介绍了控制器节点的硬件及软件设计,并阐述了双CAN总线通信的实现。该系统根据系统的工作要求将总线上的数据分为邻架操作和支架状态2种数据,并且分2个不同的通道传递数据,在总线出现故障时实现通道的自动切换功能。实际应用表明,在总线和所有节点工作正常的情况下,该系统的实时性比采用单个CAN总线有较大提高;在1条总线中断的情况下,基于单CAN总线的通信系统将瘫痪,而基于双CAN总线的通信系统仍可正常工作,且实时性能与基于单CAN总线的通信系统相比没有下降。该方案为双CAN总线的应用和提高液压支架控制系统通信网络的性能提供了一个新的设计思想。     

基于FIFO的VXI总线并行A/D连续采集研究

在许多测试领域中需要连续长时间的信号采集，实现实时监控信号及事后信号回放和分析。VXI总线仪器系统是现代自动测试系统的主流。本文给出了一种在VXI总线并行A／D采集模块上结合FIFO来实现大量数据长时间连续采集的方法。该方法已在某装备测控系统中得到成功应用，取得了较好的效果。     

基于CPLD的图像采集存储模块的设计

基于嵌入式系统中对图像实时采集的需要,提出了一种利用复杂可编程逻辑器件CPLD来设计DSP图像压缩系统中数据采集存储模块的方案,重点讨论了CPLD在数据采集过程中的工作流程和控制方法。全文详细分析了CPLD输入输出信号的逻辑控制时序关系,分别就模拟I2C总线、数据采集的逻辑功能设计、CPLD逻辑功能仿真验证等进行了详细介绍。     

基于同构多核模式可燃气体监测系统设计

介绍了一种基于同构多核模式可燃气体检测系统的设计.在同构多核和并行计算理论基础上,以s3c2410为核心处理器,利用CAN系统总线支持多节点通信和s3c2410多ADC通道特点,构建了两层分布式同构多核的可燃气体监测网络报警系统.通过上位机软件,实现对结点参数设置和现场可燃气体泄露实时监测.实践测试表明,该系统可实时准确检测并优先传出可燃气体泄漏报警信息,根据采集数据进行现场和监控终端报警,有效的提高了监测系统的的可靠性和稳定性.     

地震数据采集系统中的数据汇聚系统设计

提出了一种地震数据采集系统中的高速数据汇聚系统设计。系统以CPCI机箱为框架,利用机箱插卡可插拔性和背板高速PCI总线来实现灵活改变系统的通道数量和数据的快速汇聚,通过DMA传输来简化CPU工作并提高数据汇聚速度,通过大容量缓存消除数据汇聚死时间且提高数据传输效率。最终实现的系统可以满足4缆共7 680道数据采集系统的数据汇聚要求。本系统结构简洁灵活,数据汇聚速度高,实时性好,能够应用于其他相关大型数据采集系统中。