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可编程自动化控制器(PAC-Programmable Automation Controller)采用开放的工业标准,集成运动控制、逻辑等多领域功能,拥有通用的开放平台以及高性能等诸多优势,在工厂自动化领域得到快速发展。实时工业以太网由于具有大网络覆盖、高带宽、高可靠性等特点,世界上主流PAC系统厂商已经开始了工业以太网在PAC系统的应用研究,并相继推出了兼容工业以太网协议的PAC产品。针对国内具有自主知识产权的实时工业以太网协议在PAC系统中的应用研究较少,本文采用开放式组件化可重构的自动化软件平台CoDeSys,基于EtherMAC实时工业以太网总线对PAC系统的关键技术进行了研究,并利用基于实时工业以太网的PAC系统开发了9通道21轴型材加工组合机床控制系统。本文基于EtherMAC实时工业以太网运动控制平台,分析了PAC系统的功能需求,构建了由工控机、以太网总线、运动控制卡和IO模块组成的PAC系统硬件方案,并设计了PAC编程系统+运行系统的软件结构。由于开放式自动化控制软件平台CoDeSys的运行时(CoDeSys Control)与实时工业以太网总线分别具有各自的通讯接口,本文设计了以OEM组件的方式实现二者交互控制数据。编写的IO驱动使得用户可以在PAC系统编程环境中,采用符合国际标准IEC61131-3的语言操作EtherMAC实时工业以太网总线IO模块。本文根据PLCopen国际组织标准在运动控制方面的功能块定义,编写了实时工业以太网总线的运动控制功能块,在PAC编程系统中可以调用这些功能块实现运动控制任务。为验证PAC系统通讯及运动控制功能块的可行性,本文采用基于实时工业以太网的PAC系统开发9通道21轴型材加工组合机床控制系统,实现了自动加工功能和手动功能,控制系统的成功实施证明了PAC系统融合了具有自主知识产权的实时工业以太网协议在多轴控制领域的优势,提高了运动控制功能标准化程度及其可移植性,缩短了控制系统的开发周期。