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1、电动执行器EPA高速通信模块的开发一.设计斩触持电棚2007年第6期…/如4{……………………………………………………………………一一二=……………:..=:…..电动执行器EPA高速通信模块的开发梁涛,张浩,孙鹤旭,林涛(河北工业大学,天津300130)摘要:介绍了采用模块化设计思想为某电动执行器的变频控制器设计的EPA通信模块.该模块核心为AT91R40008ARM7处理器和AX88796网卡芯片,采用DPRAM实现与变频控制器高速并行数据通信,内嵌I.~C/OS一Ⅱ实时嵌入式操作系统和EPA工业以太网协议栈.测试结果表明,采用该EPA模块的电动执行器通讯具有较高的精度,实时性和通
2、用性.关键词:EPA实时工业以太网;嵌入式实时操作系统;时钟同步;变频电动执行器中图分类号:TM383.42;TP393.11文献标识码:A文章编号:1004-7018(2007)o6一oo22一o4DevelopmentofEPAHilghSpeedCommunicationModuleforElectricActuatorL/ANGTao.ZHANGHao,SUNHe—M,L/NTao(HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130,China)Abstract:AEPAstandardcommunicationmodulefortheintel
3、legentcontroldeviceofanintelligentelectricalactuatorusingmodulardesignconceptionwasintroduced.Inthismodule,aARM7micro—controllerAT91R40008andanetworka—dapterchipAX88796wereadopted,andaDPRAMchipwasusedforhighspeeddataexchangebetweenDSPandMCU.TherealtimeembededOSIxC/OS一1IandtheEPAreal—timeindustry
4、ethemetprotocolsoftwarestackwerealsoadopted.ItWasprovedthatelectricactuatorwiththisEPAcommunicationmodulehadhigherprecisionandreal—time,andmoreap—plicability.Keywords:EPA—basedrealtimeethemet;embeddedrealtimeoperatingsystem;clocksynchronization;electricactuatorO引言电动执行器是自动控制系统中的重要组成部分,它以电源为动力,接收控
5、制器或人给定的控制信号,将其转变成对应的机械位移连续或断续地去推动各种控制机构.电动执行器与现场总线连接成为了现场总线控制系统中的一块现场仪表,而且还具有运算,通信和网络化管理功能.EPA(EthernetforPlantAutomation)标准是我国第一个拥有自主知识产权的基于工业以太网的现场总线标准,已被国际电工委员会IEC发布为IEC/PAS62409,作为第十四类型列入实时以太网国际标准IEC61784—2.EPA工业以太网的出现打破了现场总线仪表及现场仪表控制系统市场被国外厂商垄断的局面.目前国内外开发的大多数现场总线采用专用接口,实现网络化控制和远程控制需要以太网接口的收
6、稿日期:2007—02—02改稿日期:2007—03—30基金项目:国家863计划重点项目(2006AA040306)天津市自然科学基金(07JCYBJC05600)河北省自然科学基金资助项目(F2007000108)控制器和服务器的支持才能实现.因此在控制器上不仅要运行TCP/IP协议,UDP协议,还要运行专业现场总线协议(如Profibus—DP协议等),这样就占用更多的系统资源,而且使用不同总线连接,整个系统显得杂乱无章.EPA是应用于工业现场设备问通信的开放网络技术,采用以太网接口,完全兼容IEEE802.3,采用TCP/IP协议和UDP协议传输EPA报文,减少了协议处理时间,
7、提高了报文传输的实时性.采用分段化系统结构和确定性通信调度控制策略,可以实现工业企业综合自动化智能工厂系统中从底层的现场设备层到上层的控制层,管理层的通信网络平台基于以太网技术的统一.1结构设计EPA通信模块是在原有开发的全数字交流伺服系统上进行模块化扩展¨J,实现高速数据通信.永磁同步电动机步进控制的电动阀门是采用增量运动控制理论研制的新一代阀门系统.利用永磁同步电动机的步进控制,为角行程终端控制设备提供准确可靠的定位控制,步进角小,转矩大,
