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工业以太网现场总线EtherCAT及驱动程序设计 被引量:78
1
作者 单春荣 刘艳强 郇极 《制造业自动化》 北大核心 2007年第11期79-82,共4页
EtherCAT是一种新型的实时工业以太网现场总线。文章介绍了EtherCAT技术的原理、技术特点、性能以及EtherCAT主站和从站的配置方法、主站和从站驱动程序设计技术等。
关键词 EtherOAT 实时工业以太网 主站 从站
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基于机器视觉的Delta机器人分拣与跟踪系统设计 被引量:39
2
作者 郝大孝 舒志兵 孙学 《机床与液压》 北大核心 2019年第17期36-42,共7页
为了提高Delta机器人动态抓取的精度与速度,提出了一种基于欧姆龙NJ控制器的Delta机器人控制系统。通过采用欧姆龙NJ运动控制器和EtherCAT内部高速总线将Delta机器人的运动控制和外部运动逻辑控制进行无缝对接,实现一体化控制。同时为... 为了提高Delta机器人动态抓取的精度与速度,提出了一种基于欧姆龙NJ控制器的Delta机器人控制系统。通过采用欧姆龙NJ运动控制器和EtherCAT内部高速总线将Delta机器人的运动控制和外部运动逻辑控制进行无缝对接,实现一体化控制。同时为了提高抓取效率,利用Delta机器人视觉系统识别抓取目标的位置,去掉重复图像信息,进而提出一种动态的抓取算法,实现了机器视觉与机器人动态抓取的完美结合。通过对样机进行测试表明:该Delta机器人在分拣与跟踪目标过程中漏抓率小于2%,误抓率为0,表明该系统能够达到抓取系统的实时性要求,在实际工程中具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 Delta机器人 欧姆龙NJ控制器 ethercat 视觉系统 漏抓率 误抓率
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基于EtherCAT的多轴运动控制器研究 被引量:34
3
作者 刘艳强 王健 单春荣 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第6期100-103,共4页
研究了EtherCAT技术的原理、技术特点、性能以及EtherCAT主站和从站的实现方法。并在此基础上实现了一种基于EtherCAT的多轴运动控制器,用于数控设备和工业机器人的控制。
关键词 实时工业以太网 现场总线 ethercat 多轴运动控制器
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工业以太网技术的介绍和比较 被引量:19
4
作者 杜品圣 《仪器仪表标准化与计量》 2005年第5期16-19,共4页
近二十多年由于通信技术、计算机技术、网络技术的迅速发展,工业自动化控制领域也随之得到了迅速的提高和改革。自动化工程师不仅将这种新技术大胆地运用到工业实践,而且对如何将现代通信技术成功地应用到工业自动化控制问题进行了激烈... 近二十多年由于通信技术、计算机技术、网络技术的迅速发展,工业自动化控制领域也随之得到了迅速的提高和改革。自动化工程师不仅将这种新技术大胆地运用到工业实践,而且对如何将现代通信技术成功地应用到工业自动化控制问题进行了激烈的争论。事实证明现代自动控制的发展是与现代通信技术的发展紧密相关的。无论是现场总线还是工业以太网都对工业控制系统的分散化、数字化、智能化和一体化起了决定性的作用。因此学术上的争论将对我们如何看待工业以太网技术的迅猛发展有很大启示。本文对不同的工业以太网的技术作了简单的介绍,并作相应的比较,从而明确未来工业以太网技术的发展方向。 展开更多
关键词 工业以太网 现场总线 基于PC的控制器 IEC 61158的国际标准 ethercat ETHERNET/IP EthertNet POWERLINK MODBUS/TCP Profinet 以太网技术 工业实践 现代通信技术 工业自动化 工业以太网 工业控制系统 计算机技术
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工业以太网EtherCAT技术的原理及其实现 被引量:21
5
作者 王维建 《微计算机信息》 2010年第13期51-52,共2页
工业以太网技术是工业控制行业中的研究热点。EtherCAT技术以其高速、简单、易于实现正在获得越来越多的研发人员的关注。本文详细介绍了EtherCAT技术的原理和协议形式,并结合TMS320LF2407给出了一种具体的EtherCAT从站实现方式。
关键词 工业以太网 ethercat TMS320LF2407
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基于XML的EtherCAT工业以太网协议解析技术 被引量:22
6
作者 刘喆 郇极 刘艳强 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1086-1090,共5页
重点研究了基于可扩展标记语言(XMLe,Xtensible Markup Language)的Eth-erCAT工业以太网协议解析器技术和实现方法.介绍了EtherCAT协议报文格式和特点,分析了以太网数据侦听器和协议解析器的结构,针对通用以太网解析器在工业以太网领域... 重点研究了基于可扩展标记语言(XMLe,Xtensible Markup Language)的Eth-erCAT工业以太网协议解析器技术和实现方法.介绍了EtherCAT协议报文格式和特点,分析了以太网数据侦听器和协议解析器的结构,针对通用以太网解析器在工业以太网领域应用的局限性,提出使用XML语言描述协议报文的方法,在此基础上开发出一种开放式、可重构的EtherCAT协议解析器.实验结果表明基于XML的协议报文描述方法及解析器能够有效地描述和解析EtherCAT协议报文,使用者可以根据解析对象格式使用XML语言自定义、修改和扩展协议解析规则,获得清晰、直观的解析结果. 展开更多
关键词 可扩展标记语言 工业以太网 ethercat 协议解析器
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实时以太网EtherCAT技术在电力系统中的应用 被引量:18
7
作者 向乾亮 辛志远 +3 位作者 林继如 李国杰 梁浩 李娟 《继电器》 CSCD 北大核心 2008年第11期42-45,共4页
详细论述了实时以太网EtherCAT技术,主要包括EtherCAT以太网的工作原理、通信协议以及优越的同步、高速性能等。其次,介绍了EtherCAT系统的设计方法,如何利用组态软件TWinCAT实现一个主站系统,以及针对应用的特点怎样设计一个合适的从... 详细论述了实时以太网EtherCAT技术,主要包括EtherCAT以太网的工作原理、通信协议以及优越的同步、高速性能等。其次,介绍了EtherCAT系统的设计方法,如何利用组态软件TWinCAT实现一个主站系统,以及针对应用的特点怎样设计一个合适的从站系统。最后,介绍了一个基于EtherCAT技术的实时以太网系统,并证明该系统能满足电力系统中实时数据采集的要求。实时以太网EtherCAT系统能提高电力系统中通信的实时性。 展开更多
关键词 ethercat 实时通信 TWINCAT 数据采集
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EtherCAT网络数据采集系统的设计与实现 被引量:15
8
作者 李木国 孔丽丽 +2 位作者 王磊 王静 张群 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第4期961-964,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 ethercat 数据采集 PIC单片机 从站控制器
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工业以太网EtherCAT冗余和热插拔技术 被引量:16
9
作者 郇极 肖文磊 刘艳强 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期158-161,共4页
EtherCAT是一种实时工业以太网协议,使用冗余技术是实现热插拔和提高通信可靠性的重要手段.首先介绍了实时工业以太网EtherCAT的组成、工作原理和报文结构,研究了使用环型网络拓扑结构实现基于EtherCAT的工业自动化控制系统故障容错及... EtherCAT是一种实时工业以太网协议,使用冗余技术是实现热插拔和提高通信可靠性的重要手段.首先介绍了实时工业以太网EtherCAT的组成、工作原理和报文结构,研究了使用环型网络拓扑结构实现基于EtherCAT的工业自动化控制系统故障容错及热插拔技术,分别规划了在网口故障、链路故障和节点故障时冗余帧传播机制、故障点定位和恢复策略.开发了链路冗余EtherCAT主站驱动程序,将常规EtherCAT主站驱动程序做了修改,加入链路冗余机制,对上层应用屏蔽了冗余信息和操作.最后完成了冗余和热插拔的性能测试实验,结果表明系统性能优越,运行稳定. 展开更多
关键词 工业以太网 ethercat 冗余 环型拓扑
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实时工业以太网技术的研究 被引量:15
10
作者 魏亚鹏 韩卫光 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第7期49-53,共5页
实时工业以太网是工业控制通信领域研究的热点。对国际电工委员会制定的工业以太网与现场总线规范进行了深入研究,并对入选其中的10种实时以太网技术进行了分析、归类。重点对目前工业以太网中实时性最好的EtherCAT协议进行了深入研究,... 实时工业以太网是工业控制通信领域研究的热点。对国际电工委员会制定的工业以太网与现场总线规范进行了深入研究,并对入选其中的10种实时以太网技术进行了分析、归类。重点对目前工业以太网中实时性最好的EtherCAT协议进行了深入研究,详细分析了EtherCAT网络的拓扑结构、通信原理及其主站、从站的协议构成。经过对IEC61158中的各种工业通信标准进行分析后,得出工业通信网络的发展方向:实时以太网和现场总线将向着开放统一的方向发展。 展开更多
关键词 实时工业以太网 现场总线 IEC61158 ethercat
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基于EtherCAT的高性能交流伺服控制系统设计 被引量:15
11
作者 阮倩茹 王辉 +1 位作者 施大发 梁骁 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第20期58-61,共4页
高性能伺服控制系统已从模拟控制发展到全数字控制,性能不断提高,在军用和民用方面具有广阔的应用前景。基于现场总线网络的伺服控制系统因其高可靠性、快速性和稳定性,成为伺服运动控制系统的发展趋势。本文针对高性能伺服控制系统在... 高性能伺服控制系统已从模拟控制发展到全数字控制,性能不断提高,在军用和民用方面具有广阔的应用前景。基于现场总线网络的伺服控制系统因其高可靠性、快速性和稳定性,成为伺服运动控制系统的发展趋势。本文针对高性能伺服控制系统在控制现场需要多个伺服电机并联,组网困难,实时性要求高等使用特点,引入实时以太网EtherCAT技术。阐述了EtherCAT的组成、工作原理及报文协议,设计了基于EtherCAT的高性能伺服控制系统,利用EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F2812开发了EtherCAT从站设备,构建了一主多从的EtherCAT网络结构,并给出了系统硬件和软件的设计方案,实现伺服系统的位置控制和实时数据传输。 展开更多
关键词 ethercat 高性能伺服系统 TMS320F2812 从站控制器
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EtherCAT精确时钟同步技术的实现 被引量:15
12
作者 陈灏 宋宝 唐小琦 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第5期69-72,共4页
为了解决工业自动化领域中分布过程的同步动作的问题,首先基于EtherCAT的网络拓补结构,阐述了工业以太网EtherCAT的时钟同步机制,设计了分布式时钟的同步算法、仿真程序及具体实现过程,进行同步误差仿真分析,然后通过搭建基于ARM和FPGA... 为了解决工业自动化领域中分布过程的同步动作的问题,首先基于EtherCAT的网络拓补结构,阐述了工业以太网EtherCAT的时钟同步机制,设计了分布式时钟的同步算法、仿真程序及具体实现过程,进行同步误差仿真分析,然后通过搭建基于ARM和FPGA的硬件平台对同步效果进行测试,实验结果证明EtherCAT分布式时钟能够达到小于100ns的同步精度,实现了从站之间的同步,从而满足了高速高精加工的需求。 展开更多
关键词 ethercat 分布式时钟 同步
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面向伺服运动控制的实时EtherCAT主站开发 被引量:15
13
作者 庆鹏展 刘建群 +1 位作者 李强 高伟强 《机电工程》 CAS 北大核心 2019年第11期1216-1220,共5页
针对实时工业以太网EtherCAT在伺服运动控制中的应用问题,对嵌入式Linux系统实时化、EtherCAT主站的构建、伺服电机控制模式等方面进行了研究,提出了将Linux+Xenomai实时系统和IGH EtherCAT主站协议栈相结合的主站软件方案。基于AM4377... 针对实时工业以太网EtherCAT在伺服运动控制中的应用问题,对嵌入式Linux系统实时化、EtherCAT主站的构建、伺服电机控制模式等方面进行了研究,提出了将Linux+Xenomai实时系统和IGH EtherCAT主站协议栈相结合的主站软件方案。基于AM4377的硬件平台,构建了嵌入式EtherCAT主站,开发了主站应用程序,阐述了总线配置流程,实现了周期性实时任务;设计了基于EtherCAT的伺服运动控制系统,实现了主站对多轴伺服的运动控制,并进行了主站周期性实时任务处理性能测试,以及机床加工实验。研究结果表明:构建的嵌入式实时EtherCAT主站能准确执行周期性实时任务,具有良好的实时性,可以满足伺服运动控制系统的性能要求。 展开更多
关键词 ethercat 实时工业以太网 嵌入式系统 伺服运动控制
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EtherCAT总线在伺服运动控制系统中的应用 被引量:14
14
作者 李春木 章明众 +2 位作者 郑新武 李寅 陈永明 《机电工程》 CAS 2011年第11期1336-1338,共3页
为实现EtherCAT现场总线在伺服运动控制系统中的具体应用,以五轴运动控制系统的研发为背景做了研究与测试。系统主站控制器采用爱迪纳控制技术(厦门)有限公司的ADX CNC纯软件开放式数控系统,从站设备由EtherCAT从站接口控制器ET1100和DS... 为实现EtherCAT现场总线在伺服运动控制系统中的具体应用,以五轴运动控制系统的研发为背景做了研究与测试。系统主站控制器采用爱迪纳控制技术(厦门)有限公司的ADX CNC纯软件开放式数控系统,从站设备由EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片组成,并由此构建了一主一从的EtherCAT网络结构。研究结果表明:该技术可实现系统的实时信号传输和精确位置控制。 展开更多
关键词 ADXCNC ethercat ET1100 数字信号处理 伺服系统
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EtherCAT时钟同步的误差仿真分析 被引量:12
15
作者 汪雅楠 谭南林 《自动化技术与应用》 2011年第7期22-26,共5页
建立了工业以太网EtherCAT的时钟同步延时误差模型,并设计了时钟同步算法及仿真程序。基于EtherCAT网络的三种基本拓扑结构,进行同步误差仿真及分析,总结出三种拓扑结构的同步误差累积规律公式及累积参数。累积规律公式为实际应用中构... 建立了工业以太网EtherCAT的时钟同步延时误差模型,并设计了时钟同步算法及仿真程序。基于EtherCAT网络的三种基本拓扑结构,进行同步误差仿真及分析,总结出三种拓扑结构的同步误差累积规律公式及累积参数。累积规律公式为实际应用中构建复杂拓扑结构提供了理论参考,并可以用于改进主站的时钟同步算法。 展开更多
关键词 ethercat 工业以太网 时钟同步 误差 仿真
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基于LAN9252的EtherCAT工业以太网数据采集系统 被引量:14
16
作者 杨晓辉 杨超 李楠 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第1期76-80,85,共6页
数据采集系统在接入现代工业控制领域时存在着数据传输量小、数据传输效率低的问题,为此提出一种将EtherCAT工业以太网总线技术引入数据采集系统的方案,首先研究分析EtherCAT协议在数据采集系统中应用的关键技术原理,提出了EtherCAT工... 数据采集系统在接入现代工业控制领域时存在着数据传输量小、数据传输效率低的问题,为此提出一种将EtherCAT工业以太网总线技术引入数据采集系统的方案,首先研究分析EtherCAT协议在数据采集系统中应用的关键技术原理,提出了EtherCAT工业以太网数据采集系统的整体结构,选用LAN9252作为从站控制器芯片,联合STM32F407ZET7控制芯片及ADS8341A/D转换芯片共同构建系统硬件,分析设计了高速PDI数据接口与数据采集电路,并完成了PDI接口驱动、EtherCAT状态机控制与数据采集的核心软件程序设计。使用TwinCAT软件作为EtherCAT协议主站,设计的系统与其他EtherCAT从站设备同时接入总线网络进行对比分析,最终实验结果表明数据采集系统具备数据采集准确、数据传输效率高、数据传输量大的特性,能够广泛应用于工业控制领域。 展开更多
关键词 ethercat 数据采集 高速传输 LAN9252
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基于工业以太网EtherCAT的DCS控制系统设计 被引量:15
17
作者 刘艳强 黄帅 马秋霞 《制造业自动化》 北大核心 2010年第A6期21-23,共3页
EtherCAT是一种新型的工业以太网现场总线技术,在工厂自动化和流程自动化领域得到了广泛应用。文章介绍EtherCAT现场总线的技术特点,设计了一套基于EtherCAT的DCS实例系统。该系统中主控制器单元和现场输入输出设备之间使用EtherCAT实... EtherCAT是一种新型的工业以太网现场总线技术,在工厂自动化和流程自动化领域得到了广泛应用。文章介绍EtherCAT现场总线的技术特点,设计了一套基于EtherCAT的DCS实例系统。该系统中主控制器单元和现场输入输出设备之间使用EtherCAT实现高速、大容量的数据通信,并使用标准以太网与中央控制器进行数据交换。 展开更多
关键词 ethercat 工业以太网 DCS
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基于Linux的EtherCAT主站的研究 被引量:14
18
作者 马春敏 康存锋 +3 位作者 黄旭东 郑学科 杨建武 费仁元 《制造业自动化》 北大核心 2011年第8期78-82,共5页
实时工业以太网已经成为当今工业用现场总线的主流,本文研究了Linux下EtherCAT主站的结构,为开发基于软主站的开放式运动控制器提供了技术储备。进而为研制我国自己的工业实时以太网标准提供借鉴。
关键词 实时工业以太网 现场总线 ethercat 软主站
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ROS下基于EtherCAT的串联机器人控制系统 被引量:13
19
作者 张颖 平雪良 +1 位作者 王晨学 仇恒坦 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第3期106-109,共4页
针对传统工业串联机器人控制系统大多面向特定对象,系统开发工作量大,可移植性差,代码复用率低等不足,提出了采用开源机器人操作系统(ROS)为平台,利用开源IgH EtherCAT主站实现控制系统和驱动器Ethercat通信,通过建立统一机器人描述格式... 针对传统工业串联机器人控制系统大多面向特定对象,系统开发工作量大,可移植性差,代码复用率低等不足,提出了采用开源机器人操作系统(ROS)为平台,利用开源IgH EtherCAT主站实现控制系统和驱动器Ethercat通信,通过建立统一机器人描述格式(URDF)模型,结合moveit!提供的开源运动规划库(OMPL)进行上层运动规划,设计开发了具有开放性、可移植性和可扩展性高的机器人运动控制系统。使用快速扩展随机树(RRT)相关算法对控制系统进行试验验证,结果表明:控制系统能够有效完成运动控制并适用于其他类型的机器人。 展开更多
关键词 机器人操作系统 串联机器人 ethercat 统一机器人描述格式模型 moveit!
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开源IgH EtherCAT主站在LinuxCNC开放式数控系统中的应用研究 被引量:13
20
作者 张克华 马佳航 +1 位作者 田林晓 朱苗苗 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第6期191-195,共5页
为了实现成本低廉,设计便捷、灵活、易扩展的数控系统,搭建基于EtherCAT通信总线与PC机的纯软件数控系统,并对该系统的实时性能进行了试验测试。以低成本工控机作为上位机,并集成好开源数控系统LinuxCNC软件的Linux RTAI(Real-Time Appl... 为了实现成本低廉,设计便捷、灵活、易扩展的数控系统,搭建基于EtherCAT通信总线与PC机的纯软件数控系统,并对该系统的实时性能进行了试验测试。以低成本工控机作为上位机,并集成好开源数控系统LinuxCNC软件的Linux RTAI(Real-Time Application Interface)实时操作系统,下载搭建EtherCAT主从站通讯框架,实现了PC上位机即EtherCAT主站与伺服驱动器即EtherCAT从站之间的通信,完成多轴数控系统测试平台的搭建。运用WireShark软件进行数控系统的实时性测试。实验结果表明,该数控系统的平均传输时间为47.7μs,最大值为779μs,最小值为0.2μs。很好地满足了数控系统要求响应时间在1 ms及以下的实时性要求,因此该方案集成EtherCAT的LinuxCNC可以用于工业机器人与通用数控机床等自动运动控制系统。 展开更多
关键词 ethercat 工控机 LinuxCNC 开放式数控系统
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