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随着卷接机朝着高速、高效、低耗的方向发展,卷接机对控制系统性能要求日益提高。传统采用PLC的控制系统已经难以满足卷接工艺控制需求,自主研发新型控制系统方案在超高速卷接机控制系统中的应用显得愈加迫切。目前,工业实时以太网技术和基于PC的软PLC技术日益成熟,且具备通信速度快、运算能力强、开放性好等特点,在工业实时控制领域得到越来越广泛的应用,为超高速卷接机控制系统的开发提供了新的解决方案。因此本文主要研究基于工业实时以太网技术的超高速卷接机控制系统,并从实时性角度研究该控制系统的可行性。首先,本文概述了控制系统的发展历程,分析了国际知名烟草机械公司主要机型的卷接机控制系统结构,综述了国内卷接机控制系统研究现状。在对比分析典型工业实时以太网技术的基本原理和性能基础上,选用Beckhoff公司提出的EtherCAT工业实时以太网技术。其次,分析卷接机控制系统的关键性能参数,提出基于EtherCAT的超高速卷接机控制系统结构。对该控制系统中的软PLC控制、总线通信结构、超采样技术进行了分析。重点研究该控制系统的实时性能,包括EtherCAT总线通信周期、控制系统响应时间。并根据卷接机的控制系统需求,从实时性角度分析基于EtherCAT的控制系统在超高速卷接机中的应用可行性。最后,构建超高速卷接机控制系统实验平台,分析TwinCAT软PLC与上位机通信的原理、方法,采用Visual C++6.0开发实验平台上位机交互界面。在实验平台基础上,测试了控制系统的EtherCAT总线通信周期、控制系统I/O响应时间、PLC周期与控制系统I/O响应时间关系、超采样和时间戳技术性能以及ADS通信速度。