EtherCAT網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)建與研究.pdf

1、海洋工程模型試驗中，各種測量儀器的輸出數(shù)據(jù)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時傳送來滿足實(shí)驗數(shù)據(jù)的采集要求。課題在對現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，將分立的測量儀器接入網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建了基于EtherCAT的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
　　在課題設(shè)計過程中，采用了分層架構(gòu)體系模式，整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由監(jiān)控層、通信層和設(shè)備層三部分組成。監(jiān)控層由一臺裝有標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡的PC機(jī)組成，監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的統(tǒng)一管理及數(shù)據(jù)的處理;通信層起到承上啟下的作用，一方面作為EtherCA

2、T從站與監(jiān)控層PC進(jìn)行EtherCAT網(wǎng)絡(luò)通信，另一方面通過相應(yīng)接口獲取來自設(shè)備層的過程數(shù)據(jù);設(shè)備層的傳感器和檢測設(shè)備直接接觸物理環(huán)境，完成對浪高、流速、壓力、運(yùn)動六自由度和功率等各種參數(shù)的實(shí)時測量，并將測量結(jié)果上傳至通信層。
　　本文首先對EtherCAT的通信原理和架構(gòu)進(jìn)行闡述，并在此基礎(chǔ)上提出網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的整體設(shè)計方案和各子層技術(shù)難點(diǎn)的解決方案;然后詳細(xì)介紹從站的硬件電路設(shè)計和邏輯控制器（STM32和FPGA）的程序設(shè)