隨著工業(yè)控制對可靠性與實時性要求不斷提高,傳統(tǒng)總線因無法突破實時性,通信效率及總線供電等技術瓶頸而逐漸被一些新的技術所替代。在國內(nèi)外,一種將以太網(wǎng)應用于工業(yè)控制的新興工業(yè)以太網(wǎng)技術引起了越來越多的關注。EtherCAT是一種基于改進的以太網(wǎng)幀結構的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,是目前可靠性和實時性最高的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議之一。 本文提出一種基于STM32處理器的EtherCAT從站協(xié)議棧的實現(xiàn)方法。首先從物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及應用層研究分析了 EtherCAT協(xié)議。其次,重點設計開發(fā)基于STM32處理器的EtherCAT從站設備的協(xié)議軟件,設計并實現(xiàn)了從站狀態(tài)機、周期性過程數(shù)據(jù)及郵箱數(shù)據(jù)三大通信任務的軟件代碼。在已搭建的 EtherCAT主從站運行平臺驗證了系統(tǒng)的可靠與實時性。EtherCAT報文的一次發(fā)送和接收共需2ms,該時間隨著從站個數(shù)的增加變化不大。最后,本文創(chuàng)新點是設計一種基于 EtherCAT實時通信協(xié)議棧的智能家居網(wǎng)絡控制系統(tǒng),比以往采用單片機作為終端控制器的控制系統(tǒng)在擴展能力,數(shù)據(jù)處理能力,實時性方面都有顯著優(yōu)勢,實現(xiàn)了智能家居中智能開關與人臉識別門禁兩部分應用控制任務,該系統(tǒng)提高了家居控制的安全性及實時性,是目前最有發(fā)展前景的工業(yè)以太網(wǎng)應用技術之一。 從站協(xié)議棧實現(xiàn)EtherCAT的從站功能,并且運行于STM32處理器上,提高了從站運行速度,保證整個EtherCAT系統(tǒng)的實時性。
標簽：
ethercat
工業(yè)以太網(wǎng)
上傳時間：
2022-05-27
上傳用戶：得之我幸78
