目前，多轴运动系统已经广泛应用于高速印刷、电子装配及智能机器人等领域，其实时和同步性能直接影响着产品的品质和性能。传统的基于现场总线的多轴运动系统，已经在远距离传输时显示出了其在速度和同步精度方面的缺陷，且各种现场总线长期缺乏统一的标准，开放性大大受限。因此，将具备高带宽、高精度和开放性好等特点的实时以太网应用到轴动领域，将很好的解决这些问题，对网络化的多轴运动系统的研究有重要的理论意义和广阔的应用前景。本文首先分析了现场总线的不足，继而通过对比引出了德国Beckhoff公司的实时以太网EtherCAT网络。接着，论文分别从物理层、数据链路层和应用层等角度详细地介绍了EtherCAT网络的运行原理及协议基础，并以主从方式搭建了EtherCAT通信网络。EtherCAT主站功能的实现主要借助TwinCAT组态软件及VC++编写的应用程序共同完成，二者之间采用ADS（自动化设备规范）路由接口进行通信。从站方面，在使用Beckhoff公司的模块完成了基本网络的搭建后，论文进一步将其应用到了多运动系统。在多轴运动系统的具体设计中，论文以PSoC器件为EtherCAT微处理器中心单元配合EtherCAT从站控制器实现了复杂从站设备功能，完成了多步进电机的细分驱动和加减速规划等设计。最后，论文借助netANALYZER实时以太网分析仪和Wireshark网络封包分析软件完成了EtherCAT网络报文的捕获及系统性能的测试和分析。实验结果表明，本文完成了EtherCAT网络的搭建和远程通信，且其优越的高速和高同步精度性能，十分适合远距离多轴同步运动的控制。