白潇　石盟　吴锋

【摘  要】以太网控制自动化技术（EtherCAT）是基于以太网的现场总线系统，其以高实时响应、分布式控制、一网到底的系统架构优势成为工业控制系统设计的发展趋势。论文将EtherCAT技术引入现代缝纫设备的多轴控制，利用其优异的同步性、实时性，有效提升缝纫机多轴控制系统的性能，具有十分重要的意义。

【Abstract】Ethernet control automation technology （EtherCAT） is a fieldbus system based on ethernet. It has become the development trend of industrial control system design because of its advantages of system architecture， such as high real-time response， distributed control and one network to the bottom. The paper introduces the EtherCAT technology into the multi-axis control of modern sewing equipment， and uses its excellent synchronization and real-time performance to effectively improve the performance of the multi-axis control system of sewing machine， which is of great significance.

【关键词】EtherCAT;从站控制;多轴伺服

【Keywords】EtherCAT; control of slave station; multi-axis servo

【中图分类号】TP316                               【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）12-0176-02

1 引言

将EtherCAT技术引入现代缝纫设备的多轴控制，发挥其优异的同步性、实时性优势，可以有效提升缝纫机多轴控制系统的性能。本文给出了一种利用EtherCAT从站控制器（ESC）ET1100和STM32单片机设计的缝纫机控制系统EtherCAT从站方案。

2 实时工业以太网EtherCAT技术

2.1 EtherCAT技术原理

EtherCAT通信原理为主站发出下行报文，由紧挨主站的从站1进行解析处理，并依次发送给各个从站进行解析处理，直至到达最后一个从站n，报文携带反馈数据帧由从站n到从站1依次返回，由紧挨主站的从站1将上行报文发送给主站，即完成一个数据循环周期。整个过程中，报文只有几纳秒的时间延迟，发送和接收的数据帧压缩了大量的设备数据，可用数据率达90%以上。

2.2 EtherCAT协议

EtherCAT使用帧类型为0x88A4的数据帧，以此进行传输，整个数据帧由目的地址、源地址和帧类型构成的以太网帧头和EtherCAT数据头及44～1498字节的数据区共同组成。数据区由一个或多个EtherCAT子报文组成，每个子报文对应独立的设备或从站存储区。EtherCAT如同普通以太网，完全遵循电气和电子工程协会IEEE802.3以太网协议。……