基于EtherCAT的數(shù)控系統(tǒng)從站設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告

基于EtherCAT的數(shù)控系統(tǒng)從站設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告1.研究背景和意義隨著工業(yè)4.0和智能制造的不斷發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。以太網(wǎng)通信技術(shù)的應(yīng)用，使得數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化成為可能。而EtherCAT技術(shù)作為一種實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信協(xié)議，具有高效、高可靠性、低延時(shí)等特點(diǎn)，優(yōu)化了數(shù)控系統(tǒng)的性能。因此，研發(fā)基于EtherCAT的數(shù)控系統(tǒng)從站設(shè)備，對(duì)于推動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高效化等方面具有重要的意義。2.研究?jī)?nèi)容和方法本論文的研究?jī)?nèi)容為基于EtherCAT的數(shù)控系統(tǒng)從站設(shè)備的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。主要包括如下幾個(gè)方面：（1）設(shè)計(jì)基于EtherCAT的從站設(shè)備，完成從站的硬件和嵌入式軟件設(shè)計(jì)。（2）完成從站設(shè)備與主站之間的通信協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。（3）編寫測(cè)試程序，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)測(cè)試。（4）設(shè)計(jì)基于EtherCAT的數(shù)控系統(tǒng)，并將從站設(shè)備應(yīng)用到數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)試。本論文的研究方法主要為實(shí)驗(yàn)研究法。通過(guò)硬件和嵌入式軟件的設(shè)計(jì)、通信協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)、仿真實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)測(cè)試以及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)等方法，驗(yàn)證基于EtherCAT的數(shù)控系統(tǒng)從站設(shè)備的可行性和實(shí)用性。3.研究進(jìn)度安排（1）準(zhǔn)備階段（1個(gè)月）：對(duì)EtherCAT的通信機(jī)制、數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模型、從站設(shè)備的硬件和軟件設(shè)計(jì)等進(jìn)行相關(guān)的文獻(xiàn)和資料調(diào)研，并完成開(kāi)題報(bào)告。（2）設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)階段（6個(gè)月）：完成基于EtherCAT的從站設(shè)備的硬件和嵌入式軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)從站和主站之間的通信協(xié)議，并編寫測(cè)試程序進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)測(cè)試。（3）應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和論文撰寫階段（3個(gè)月）：將基于EtherCAT的從站設(shè)備應(yīng)用到數(shù)控系統(tǒng)中，進(jìn)行應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，并撰寫論文。（4）論文修改和答辯階段（1個(gè)月）：對(duì)論文進(jìn)行修改，并準(zhǔn)備答辯。4.研究成果（1）完成了基于EtherCAT的數(shù)控系統(tǒng)從站設(shè)備的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。（2）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了從站與主站之間的通信協(xié)議，并完成了數(shù)據(jù)測(cè)試和仿真實(shí)驗(yàn)。（3）將從站設(shè)備應(yīng)用到基于EtherCAT的數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)。5.參考文獻(xiàn)[1]K.P.Knight,P.W.Hutton.EtherCAT:AnEthernet-BasedFieldbus.IEEEInternationalSymposiumonIndustrialElectronics,2005.[2]H.K.Yoon,Y.J.Park,B.S.Lee.EmbeddedMotionControlSystemwithEtherCAT:ImplementationandExperimentalResults.InternationalJournalofControl,AutomationandSystems,2008.[3]L.Chen,Q.Chen,J.Su.ResearchontheEtherCATControlSystemBasedonTwinCAT.InternationalConferenceonMeasuringTechnologyandMechatronicsAutomation,2012.[4]H.Li,Y.Li,X.Li.ResearchontheApplicationofEtherCATinIndustrialAutomation.InternationalConferenceonComputerScienceandElectronicsEngineering,2013.[5]B.Zhang,L.Wang,Y.Liu.DevelopmentandApplicationofEtherCATControlSystemBasedonFPGA.