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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
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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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基于EtherCAT实时以太网的伺服运动控制系统设计 被引量:6
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作者 李伟光 李晓曦 +1 位作者 余漳 侯跃恩 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期100-104,共5页
针对工业运动控制中多轴同步性问题,设计了一款基于EtherCAT实时以太网的伺服运动控制系统。系统主站根据EtherCAT通信原理对从站通信控制器分布式时钟进行操作,使其输出同步信号,实现对两轴实验平台运动的同步控制。实验结果表明,该系... 针对工业运动控制中多轴同步性问题,设计了一款基于EtherCAT实时以太网的伺服运动控制系统。系统主站根据EtherCAT通信原理对从站通信控制器分布式时钟进行操作,使其输出同步信号,实现对两轴实验平台运动的同步控制。实验结果表明,该系统具有良好的稳定性和同步性。 展开更多
关键词 实时以太网ethercat LINUX软件 Qt软件 分布式时钟 同步
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基于EtherCAT协议现场级实时以太网控制系统研究 被引量:21
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作者 王磊 李木国 +1 位作者 王静 王晓亮 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第7期2294-2297,共4页
针对工业现场级控制对实时性要求越来越高的问题,提出了采用新一代工业以太网协议标准—EtherCAT协议构建现场级控制系统的方案。为了验证方案的可行性,以海洋环境监测应用为背景设计了多路浪高数据采集与控制系统,并在实验室条件下对... 针对工业现场级控制对实时性要求越来越高的问题,提出了采用新一代工业以太网协议标准—EtherCAT协议构建现场级控制系统的方案。为了验证方案的可行性,以海洋环境监测应用为背景设计了多路浪高数据采集与控制系统,并在实验室条件下对包括主站和从站的完整系统进行了测试。实验结果表明,该类系统能够实现响应时间为微秒级的实时数据监控,为现场级以太网高实时性监控的实现提供了可行的解决途径。 展开更多
关键词 实时 工业以太网 ethercat协议 现场级控制 响应时间
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基于TwinCAT主站的EtherCAT实时以太网分析与研究 被引量:22
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作者 康存锋 林志磊 +2 位作者 马春敏 黄旭东 费仁元 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2010年第11期16-18,81,共4页
采用Beckoff公司的TwinCAT软件作为软主站,以赫优讯公司的两款产品作从站,组成EtherCAT实时以太网系统。利用网络分析仪netANALYZER搭建实验平台,对得到的数据报文采用Wireshark网络分析软件进行分析,从而对EtherCAT实时以太网进行研究。
关键词 TwinCAT软件 实时以太网 ethercat平台
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实时工业以太网EtherCAT时序特性分析系统 被引量:8
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作者 郇极 刘喆 +1 位作者 靳阳 胡星 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1238-1242,1248,共6页
分析了实时工业以太网的特点,提出一种时序特性分析系统,该系统硬件部分包括数据侦听器和监听计算机;软件部分是安装在监听计算机上的时序分析仪.数据侦听器是以现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)为核心的硬件单元... 分析了实时工业以太网的特点,提出一种时序特性分析系统,该系统硬件部分包括数据侦听器和监听计算机;软件部分是安装在监听计算机上的时序分析仪.数据侦听器是以现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)为核心的硬件单元,主要功能是捕捉被监听链路上的数据帧,提取并封装原始帧的信息生成一个Probe帧,随后转发原始帧和Probe帧到监听计算机.Probe帧是提出的一种专门用于实时工业以太网时序和功能分析的以太网数据帧.时序分析仪解析Probe帧中封装的信息,按照用户设置进行计算统计后,以图形化的方式显示分析结果.最后,构建基于实时工业以太网EtherCAT的实验系统进行功能验证.实验结果表明,时序特性分析系统能够完成对实时工业以太网数据的在线捕捉和离线分析,并能清晰、直观的显示被监听链路和器件时序特性的解析结果. 展开更多
关键词 实时工业以太网 时序分析 数据侦听 Probe帧 ethercat
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基于EtherCAT的工业以太网数据采集系统 被引量:28
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作者 李木国 王磊 +1 位作者 王静 张群 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期237-239,共3页
针对工业以太网分布式数据采集系统实时性差、兼容性差、成本高等问题,提出一种采用EtherCAT总线实现多路数据采集的方法。分析EtherCAT总线的特性,给出工业以太网数据采集系统的总体设计方案及软硬件的具体设计。对构建的系统进行性能... 针对工业以太网分布式数据采集系统实时性差、兼容性差、成本高等问题,提出一种采用EtherCAT总线实现多路数据采集的方法。分析EtherCAT总线的特性,给出工业以太网数据采集系统的总体设计方案及软硬件的具体设计。对构建的系统进行性能测试,结果证明该系统能实现高速、实时的数据采集。 展开更多
关键词 ethercat总线 工业以太网 数据采集
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工业以太网EtherCAT冗余和热插拔技术 被引量:16
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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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基于XML的EtherCAT工业以太网协议解析技术 被引量:22
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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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实时工业以太网技术的研究 被引量:15
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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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利用以太网和ATM技术实现电网运行状态实时监测 被引量:23
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作者 严登俊 袁洪 +2 位作者 高维忠 吴峰 鞠平 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期67-70,共4页
针对当前电力系统动态安全监控系统中相角测量装置 ( PMU)数据传输时延大、系统规模有限的现象 ,利用计算机网络在数据传输中的准确性和高波特率性 ,采用以太网和异步传输模式( ATM)相结合的方式 ,通过全光纤通道 ,构建了一套高实时性... 针对当前电力系统动态安全监控系统中相角测量装置 ( PMU)数据传输时延大、系统规模有限的现象 ,利用计算机网络在数据传输中的准确性和高波特率性 ,采用以太网和异步传输模式( ATM)相结合的方式 ,通过全光纤通道 ,构建了一套高实时性的全网相角信息实时传输通道。在工程中 ,该系统实现了一个周期上传一次数据 ,从而可实现在 展开更多
关键词 电力系统 电网 运行状态 实时监测 以太网 ATM 异步传输模式
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以太网分布式数据采集同步和实时传输研究 被引量:41
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作者 游雪峰 文玉梅 李平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期384-388,共5页
研究虚拟仪器通过以太网控制分布式数据采集嵌入式系统进行同步数据采集和实时数据传输。通过分析各采集单元的采集同步误差源,提出减小同步误差的方法;分析通用嵌入式数据采集系统同时实现数据采集和实时传输的难点,提出解决方案。在... 研究虚拟仪器通过以太网控制分布式数据采集嵌入式系统进行同步数据采集和实时数据传输。通过分析各采集单元的采集同步误差源,提出减小同步误差的方法;分析通用嵌入式数据采集系统同时实现数据采集和实时传输的难点,提出解决方案。在各采集系统中运用以太网、TCP/IP网络通信协议,通过对标准网络协议进行改进、简化,减小网络延时,提高系统网络速度和实时性。对系统的网络速度、可靠性、同步误差以及实时性的实验测试,验证了系统方案的可行性和对标准网络协议改进、简化的有效性。 展开更多
关键词 同步数据采集 实时数据传输 虚拟仪器 以太网
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基于以太网的数控系统实时通信和时间同步 被引量:17
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作者 张向利 唐小琦 陈吉红 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1148-1154,1167,共8页
为实现基于以太网的数控系统运动控制层的实时通信和精确时间同步,对避免时间片冲突的实时通信算法和基于精确时间协议的同步算法进行了优化处理。为提高处理效率,在实时通信的同时进行时间同步,并对实时通信和时间同步的报文结构进行... 为实现基于以太网的数控系统运动控制层的实时通信和精确时间同步,对避免时间片冲突的实时通信算法和基于精确时间协议的同步算法进行了优化处理。为提高处理效率,在实时通信的同时进行时间同步,并对实时通信和时间同步的报文结构进行了融合和简化处理。在以太网帧中,增加了时间域来存放时间信息,将报文分为同步报文、跟随报文和从站报文三类。采用时间片配置方法,配置了实验参数,保证了通信的实时性和时间同步的精度,满足了数控系统的需求。 展开更多
关键词 数控系统 以太网 实时通信 精确时间同步
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一种实时以太网介质访问控制协议的时延性能分析 被引量:8
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作者 沈钢 魏震 +3 位作者 蔡云泽 许晓鸣 何星 张卫东 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期175-179,共5页
本文提出一种新的基于持续竞争的实时以太网介质访问控制协议 ,该协议能够保证实时信号的发送有确定的最大时延 .在新协议下 ,如果检测到冲突 ,实时节点并不像普通以太网节点一样停止传输 ,而是坚持发送竞争信号 ,利用信道冲突通知非实... 本文提出一种新的基于持续竞争的实时以太网介质访问控制协议 ,该协议能够保证实时信号的发送有确定的最大时延 .在新协议下 ,如果检测到冲突 ,实时节点并不像普通以太网节点一样停止传输 ,而是坚持发送竞争信号 ,利用信道冲突通知非实时节点或者低优先级实时节点停止传输 ,把信道留给高优先级的实时节点 .而且该协议与普通以太网介质访问控制协议兼容 ,这样实时节点与普通以太网节点能共存于同一网络系统中互相通信 .文中详细描述了新型以太网介质访问控制协议 ,分析了实时信号的发送时延 。 展开更多
关键词 实时 以太网 介质访问控制
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以太网在工业应用中的实时特性研究 被引量:31
14
作者 陈磊 冯冬芹 +1 位作者 金建祥 褚健 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期670-675,共6页
总结了以太网实时问题的研究现状,以工业控制过程为背景,分析了以太网端到端的通信延迟并给出计算方法.通过仿真实验,讨论了在同时、随机、调度三种信息发送方式下,标准以太网和快速以太网的实时特性.研究表明,快速以太网的实时能力明... 总结了以太网实时问题的研究现状,以工业控制过程为背景,分析了以太网端到端的通信延迟并给出计算方法.通过仿真实验,讨论了在同时、随机、调度三种信息发送方式下,标准以太网和快速以太网的实时特性.研究表明,快速以太网的实时能力明显优于标准以太网;在网络负荷低时调度发送方式的实时性能最优,但存在明显的频率转折点;在网络负荷饱和时三种信息发送方式的实时性能没有显著差别. 展开更多
关键词 以太网 工业应用 端到端通信延迟 冲突检测 载波侦听多路访问 实时
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确定性实时以太网通信协议研究 被引量:12
15
作者 刘明哲 徐皑冬 毕宇航 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期505-507,共3页
通过分析传统以太网的通信机制,给出了其在工业控制领域应用的缺陷和不足。并且,为了实现新一代工业控制系统,提出了一种基于确定性调度的以太网实时通信方法。
关键词 以太网 实时 确定性 通信协议
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基于以太网的工业控制网络实时通信模型研究 被引量:36
16
作者 冯冬芹 廖智军 +1 位作者 金建祥 褚健 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期891-894,共4页
在以太网上层增加实时通信协议,可以改善以太网的确定性和实时性问题。这里在交换式以太网的基础上,介绍了一种实现实时通信的实时通信模型——令牌/生产者/消费者通信模型。
关键词 以太网 实时通信模型 生产者/消费者
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基于工业以太网的实时控制性能分析 被引量:18
17
作者 沈青 桂卫华 杨铁军 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期233-235,共3页
以太网应用于工业网络控制系统是控制网络的发展方向,但它采用的CSMA/CD媒体访问机理,对于一些时间要求严格的控制过程会造成响应时间的不确定性。在工业网络中采用交换以太网可以消除传统共享以太网中存在的网络操作的不确定性,从而有... 以太网应用于工业网络控制系统是控制网络的发展方向,但它采用的CSMA/CD媒体访问机理,对于一些时间要求严格的控制过程会造成响应时间的不确定性。在工业网络中采用交换以太网可以消除传统共享以太网中存在的网络操作的不确定性,从而有效提高网络控制系统的控制性能。该文从理论上分析并计算工业以太网的最大通信延时,通过伺服二阶PID数字网络控制系统实例,定量分析网络协议和网络负载对网络控制性能参数的影响,为网络控制系统的设计提供了理论分析依据。 展开更多
关键词 网络控制系统 工业以太网 实时控制 伺服控制系统
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基于以太网的实时发布者/订阅者模型研究与实现 被引量:29
18
作者 孙军平 盛万兴 王孙安 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1299-1302,共4页
通过分析分布式网络控制系统通信的特点,在研究发布者/订阅者(Publisher/Subscriber)模型的基础上引入了控制参数和附加服务,以形成改进型嵌入式实时Publisher/Subscriber模型,这使得Subscribr具有主动询问、Publisher具有响应询问的功... 通过分析分布式网络控制系统通信的特点,在研究发布者/订阅者(Publisher/Subscriber)模型的基础上引入了控制参数和附加服务,以形成改进型嵌入式实时Publisher/Subscriber模型,这使得Subscribr具有主动询问、Publisher具有响应询问的功能,满足了工业控制实时性和可靠性的要求.用给出的实时Publisher/Subscriber模型研究了分布式网络控制系统中设备间异步、点对多点实时通信的方案,讨论了模型设计和执行原理,设计了基于32位嵌入式微处理器的实验模型.测试结果表明,该模型满足变电站自动化系统中点对多点实时通信的要求. 展开更多
关键词 实时发布者/订阅者模型 变电站自动化 以太网 分布式控制 多点实时通信 现场总线
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航天器可应用实时以太网分析 被引量:9
19
作者 邱爱华 张涛 顾逸东 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期368-380,共13页
在航天器上应用以太网的目的是借助以太网的灵活性,获得方便的通信接入及数据传输的高带宽,并且能适应控制领域通信的实时性和确定性.实时以太网的确定性、通信调度机制和传输特征是其满足航天器网络通信特性需求的主要判定依据.通过分... 在航天器上应用以太网的目的是借助以太网的灵活性,获得方便的通信接入及数据传输的高带宽,并且能适应控制领域通信的实时性和确定性.实时以太网的确定性、通信调度机制和传输特征是其满足航天器网络通信特性需求的主要判定依据.通过分析航天器数据通信特点,对比实时以太网通信调度策略,得出应用于航天器的实时以太网应具备时间同步、强实时性、确定性、高带宽、多数据类型、双通道冗余及兼容标准以太网等特征. 展开更多
关键词 实时以太网 航天器 确定性 可靠性 通信调度
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基于实时以太网的高速精插补算法及其实现 被引量:9
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作者 姬帅 胡天亮 张承瑞 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2211-2216,共6页
为提高数控机床的轮廓控制精度和加工速度,在基于实时以太网的运动控制平台上,提出了一种高速精插补算法。该算法采用在一个通讯周期中发送多个插补周期数据,然后在插补周期内部进行多次等时插补的机制实现。每个通讯周期内大量插补数... 为提高数控机床的轮廓控制精度和加工速度,在基于实时以太网的运动控制平台上,提出了一种高速精插补算法。该算法采用在一个通讯周期中发送多个插补周期数据,然后在插补周期内部进行多次等时插补的机制实现。每个通讯周期内大量插补数据的传递由实时以太网保障。这种机制能够更充分地利用计算机强大的运算能力和底层可编程控制器的并行处理功能,可以实现微秒级时间尺度上的精插补周期控制。 展开更多
关键词 实时以太网 插补 运动控制 可编程控制器 数控系统
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