基于EtherCAT总线的串联型分布式数据采集系统设计

李木国,王延国,孙慧涛

(大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024)



基于EtherCAT总线的串联型分布式数据采集系统设计

李木国,王延国,孙慧涛

(大连理工大学 海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024)

针对海洋工程实验室现场数据采集过程中，数据量大、测点分散、实时性要求高、数据种类不一致的问题，设计了一种基于实时工业以太网EtherCAT总线的串联式数据采集系统;从整体结构、工作原理、主站软件和从站软硬件方面详细介绍了系统的方案设计;在实验水池中，通过采集实际波浪信号对数据采集系统进行了测试;结果表明，系统性能稳定、精度高、实时性好，为分布式数据采集监控系统的研究提供了应用和技术上的参考。

EtherCAT；数据采集；实时性；从站软硬件

0 引言

目前，在很多工业现场环境的监控工作中，需要实时采集和监控的物理量越来越多。这些物理量的测点位置往往很分散，对它们进行统一地数据采集、分析和处理具有现实意义。

传统的现场总线技术在数据采集中很难满足实时性和带载能力的要求。工业以太网技术不断成熟，已经成为分布式数据采集系统设计的首选方案。EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是由德国BECKHOFF自动化公司于2003年提出的实时工业以太网技术，它基于标准以太网技术，有灵活的网络拓扑结构，全双工通信，系统配置简单，数据传输具有高速、高效的特点，总线利用率高，其数据有效率可达90%以上[1]。可以很好地满足数据采集方面的各项性能要求。……