步进电机作为一种驱动简单,高效实用的执行部件,广泛应用在生产线及机床的辅助装置上,在自动化生产中起着重要的作用。然而,传统的步进电机驱动器存在着不能与现场总线互联、集成度不高等问题,为此本文在双轴步进电机驱动集成的基础上,与现场总线技术相结合,以期获得同步性能更好、成本更低和集成化程度更高的现场总线式双轴步进电机驱动器。结合驱动器的需求分析,在步进电机细分驱动技术的基础上,基于现场总线技术,设计了Ether CAT双轴步进电机驱动器的总体方案,并针对关键硬件和程序架构进行了模块化方案设计。为了实现步进电机平稳低抖动驱动,在利用H桥驱动步进电机的基础上,采用PWM技术通过等效阶梯电流实现了电子细分驱动。同时,重点研究了恒电磁转矩电流分配策略,对阶梯电流分配模式进行了改进,提高了电机细分驱动的平稳性。基于稳定驱动双轴的设计思想,在分析双轴驱动中电流影响因素的基础上,提出了双轴驱动电流优化策略。针对硬件电路板卡的散热、噪声和布局问题进行了优化,并对环形分配器的触发时序进行了约束设计,改善了双轴驱动时电流波动情况,提升了双轴驱动运行状况下驱动器的稳定性。针对驱动器的现场总线接口功能,在基于Co E的Ether CAT从站接口平台的基础上,实现了驱动器通信状态机和应用层通信接口SDO及PDO的管理。在此基础上设计了常用的运动模式,实现了驱动器的Ether CAT通信。搭建实验测试平台,针对所研发驱动器的电子细分驱动功能、双轴驱动功能和Ether CAT通信功能进行了多次实验,验证了本文实现的基于Ether CAT的双轴步进电机驱动器的有效性与可行性。