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目前，工业控制对稳定性、实时性以及通用性的要求在不断的提高，寻求一种高效、统一的工业网络技术是工控行业的共同目标。现场总线技术因其较高的性能和较低的成本，成为工业网络技术的热点。但是由于现场总线标准不统一，开放性差，各种现场总线协议之间实现通讯比较困难。 相对于现场总线技术来说，以太网技术标准统一，组网容易，而且成本低，将以太网技术与现场总线技术相结合成为当前工业网络技术发展的趋势。在这样的背景之下，德国BECKHOFF公司于2003年提出EtherCAT实时工业以太网技术，该技术具有实时性好、高速高效、网络拓扑结构灵活、系统配置简单等特点，因此得到工业设备开发者及使用者的关注，并于2007年12月成为国际标准。本文基于EtherCAT技术，设计出具有模拟量伺服轴控制、普通IO控制、脉冲手轮控制三种功能的从站设备，为数控系统提供高性能、低成本的解决方案。 论文从理论研究和开发应用的角度出发:阐明了课题研究的背景和意义，并对工业以太网技术的研究现状进行分析;介绍了EtherCAT实时工业以太网技术，并对EtherCAT从站控制芯片ET1100进行了研究，给出了本从站的总体设计方案;在从站的硬件设计方面，介绍了包括各主要芯片的接口设计以及各功能模块的电路设计等;在从站的软件设计方面，介绍了包括XML文件的设计、应用层驱动程序的设计等。 在完成从站的研究和设计的基础上，对其性能进行测试。首先搭建了从站测试平台，做通讯以及基本功能测试。然后将从站应用到加工中心上，做长时间的实际加工，对其稳定性、实时性、准确性等做测试。通过实验测试和实际测试，验证了本课题所设计的EtherCAT从站设备符合工业控制规范，满足工业控制要求。