现代控制系统和控制装置的规模、复杂度越来越大、集成化越来越深,其对数据传输量、传输的实时性、传输距离等性能指标也有了更高的要求。传统的现场总线技术已经无法满足这些要求,基于此,国际各大自动化厂商提出了各自的新一代现场总线技术方案,这其中德国倍福公司的EtherCAT技术方案凭借其实时性好、使用简单、与以太网技术兼容、拓扑结构灵活等特点而受到用户的青睐,得到迅速发展。本文面向大型控制装置对新一代现场总线的应用需求,论证了将EtherCAT工业以太网引入大型装置的可能性。实现了 EtherCAT从站,构建了 EtherCAT网络测试了从站的性能。本文先从当前控制系统的应用背景出发,阐述了引入工业以太网技术的必要性并介绍比较了几种主流的工业以太网技术,分析了 EtherCAT的技术优势。随后,本文深入研究了 EtherCAT的系统组成、报文寻址和通讯服务、拓扑结构、分布时钟、通信模式、状态机、应用层协议等核心内容。最后,硬件上实现了基于ET1100芯片的EtherCAT从站,软件上从分层的思想出发设计了底层驱动代码、中间EtherCAT协议栈、上层应用软件,完成了整个EtherCAT网络的搭建,并对从站的基本功能、实时性、可靠性等指标进行了测试。