IEC61131-3标准代表了工业控制软件设计技术的进步和发展方向。作者在PC平台上开发了基于IEC61131-3编程语言的开放式数控系统,设计了不同接口模块实现数控系统的各种功能。本文研究了该数控系统中的现场总线驱动模块,它用于和数字伺服和主轴等外部设备通讯。研究了在该种现场总线驱动模块中如何用工业以太网总线EtherCAT数据报文传输SERCOS协议定义的伺服参数、控制数据和伺服设备行规的方法。这种把标准伺服协议架构在工业以太网上的方式称为SOE(SERCOS over EtherCAT)。本文开发了基于61131-3编程语言的数控系统的SOE现场总线驱动模块,设计了使用SOE通用运动控制器。控制器能适用于控制各种通用接口伺服电机,增加机床的可重构性。最终在实验系统中验证了SOE现场总线驱动模块和通用运动控制器可以满足数控系统的控制要求。
研究一种采用通用以太网物理层元件和FPGA器件构成的现场总线FED(Fieldbus based on Ethernet Devices),在片上系统(SOC,System On Chip)上开发出实用的现场总线通信装置.FED不需要复杂的驱动程序就可以实现链路层通信,在链路层基础上可以根据控制需要设计应用层通信协议.FED采用基于带飞读写功能的集总帧结构,使用主从式通讯.FED系统由1个主站和最多255个从站组成,实现了100 Mbit/s的高速实时通信.建立了实验系统,验证了FED总线可以满足数控机床等工业自动化设备的控制需求.
