（机械制造及其自动化专业论文）基于实时工业以太网的pac系统关键技术研究与实现.pdf

c l a s s i f i e di n d e x ：t p 2 7 3 at h e s i ss u b m i t t e dt o t h ef a c u l t yo fg r a d u a t eo fs h a n d o n gu n i v e r s i t y f o rt h ed e g r e eo fm a s t e ro fe n g i n e e r i n g r e s e a r c ha n di m p l e m e n t a t i o no nk e yt e c h n o l o g yo fp r o g r a m m a b l e a u t o m a t i o nc o n t r o l l e rb a s e do nr e a l t i m ei n d u s t r i a le t h e r n e t c a n d i d a t e ：y h es h i c h a o f a c u l t y ：s c h o o lo fm e c h a n i c a le n g i n e e r i n g s p e c i a l t y ：m e c h a n i c a lm a n u f a c t u r i n ga n da u t o m a t i o n s u p e r v i s o r ：p r o f z h a n gc h e n g r u i c o s u p e r v i s o r ： s h a n d o n gu n i v e r s i t y , j i n a n p r c h i n a m a y2 0 t h ，2 0 1 2 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：整茎鱼 日期：型兰! 妄缕 关于学位论文使用授权的声明 本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和 电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名，；径丝导师签名：窆蚴 期：型兰! 岁 目录 目录 摘要i a b s t r a c t 。 第1 章绪论。l 1 1 课题的研究背景1 1 2p a c 系统研究现状。2 1 2 1 国外p a c 系统研究现状2 1 2 2 国内p a c 系统研究现状3 1 2 3 基于实时工业以太网的p a c 系统研究现状4 1 3 当前p a c 系统存在的问题5 1 4 课题的提出及意义6 1 5 本文的主要内容7 第2 章基于实时工业以太网的p a c 系统方案构建9 2 1 基于实时工业以太网的p a c 系统需求分析9 2 2p a c 系统结构设计1 0 2 2 1p a c 硬件方案1 0 2 2 2 软件结构设计l l 2 3 本章小结。1 3 第3 章p a c 系统i o 驱动的实现1 5 3 1p a c 系统的i o 控制1 5 3 21 0 驱动的实现1 6 3 2 1 数据交换的方法。1 6 3 2 2i o 驱动的实现一1 7 3 2 3 以太网包逻辑数据的处理2 0 3 3 本章小结一2 1 第4 章基于p l c o p e n 标准的运动控制库2 3 4 1 运动控制功能块的总体方案设计2 3 i 山东大学硕士学位论文 4 2 监控功能块2 6 4 2 1 上电检测2 7 4 2 2 读轴状态2 8 4 2 3 读参数写参数2 8 4 2 4 读实际位置2 9 4 2 5 读轴错误3 0 4 2 6 选择电子凸轮表3 0 4 2 7 设置轴位置。31 4 2 8 设置重载31 4 2 9 复位3 2 4 3 单轴运动控制功能块3 2 4 3 1 回零。3 2 4 3 2 停止3 3 4 3 3 挂起3 4 4 3 4 绝对运动3 4 4 3 5 相对运动3 5 4 3 6 附加运动3 5 4 3 7 定速运动3 6 4 3 8 叠加运动3 6 4 4 多轴运动控制功能块3 7 4 4 1 电子凸轮接合、电子凸轮脱开3 7 4 4 2 电子齿轮啮合、电子齿轮脱开。3 8 4 4 3 轴组合3 9 4 4 4 绝对相位偏移、相对相位偏移3 9 4 5 轴参考与非标准功能块4 0 4 6 本章小结4 1 第5 章验证与应用4 3 i 目录 5 1 组合机床控制系统需求分析4 3 5 1 1 机床功能需求分析4 3 5 1 2 硬件需求。4 4 5 1 3 软件需求4 5 5 2 控制系统设计4 6 5 2 1 组合机床控制方案构建4 6 5 2 2 控制系统人机界面组态。4 8 5 2 3 外部事件触发方式的实现。5 1 5 2 4e t h e r m a c 总线设备的配置5 2 5 2 5 控制系统运行系统实现一5 2 5 3 原型机功能的验证5 5 5 4 本章小结5 6 第6 章结论与展望5 7 6 1 全文总结5 7 6 2 本文的创新点5 8 6 3 展望5 8 参考文献。5 9 作者攻读硕士学位期间发表的论文6 5 致谢6 7 山东大学硕士学位论文 c o n t e n t s o o n t e n t s a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t ( e n g m h ) i i c h a p t e r 1i n t r o d u c t i o n 1 1 1b a c k g r o u n d l 1 2r e s e a r c hs t a t eo f p a c 2 1 2 1i n t e r n a t i o n a lr e s e a r c hs t a t eo f p a c 2 1 2 2d o m e s t i cr e s e a r c hs t a t eo f p a c 3 1 - 2 3r e s e a r c hs t a t eo f i n d u s t r i a le t h e r n e t - b a s e dp a c 4 1 3p r o b l e m so f c u r r e n tp a c 5 1 4p r o p o s a la n dm e a n i n go f t h et o p i c 6 1 5m a i nc o n t e n t si nt h et o p i c 7 c h a p t e r2c o n s t r u c t i o no fp a c b a s e do nr e a l - t i m ei n d u s t r i a le t h e r n e t 9 2 1r e q u i r e m e n t a n a l y s i so f p a c 9 2 2s t r u c t u r a ld e s i g no f p a c 1 0 2 2 1h a r d w a r eo f p a c 1 0 2 2 2s o f t w a r ed e s i g no f p a c 1 l 2 3c h a p t e rs u b t o t a l 1 3 c h a p t e r3i m p l e m e n t a t i o no fl od r i v e rf o rp a c 1 5 3 1i oc o n t r o lw i t hp a c 1 5 3 2i m p l e m e n t a t i o no f l od r i v e r 1 6 3 2 1p r o p o s a lo f d a t at r a n s f e r i n g j 1 6 3 2 2i m p l e m e n t a t i o no f l od r i v e r 。1 7 31 2 3d e a l i n gw i t ht h ee t h e r n e tp a c k e t j 。2 0 3 3c h a p t e rs u b t o t a l 2 1 c h a p t e r 4m o t i o nc o n t r o ll i b r a r yb a s e do np l c o p e ns t a n d a r d 2 3 4 1g e n e r a lp r o p o s a lo fm o t i o nc o n t r o ll i b r a r y 2 3 4 2m o n i t o r a t i o nf u n c t i o nb l o c k j 2 6 i 山东大学硕士学位论文 4 2 1p o w e rc h e c k 2 7 4 2 2a x i ss t a t u s ：! ； 4 2 3r e a d i n gp a r a m e t e r w r i t i n gp a r a m e t e r 2 8 4 2 4r e a d i n ga c t u a lp o s i t i o n 2 9 4 2 5r e a d a x i se r r o r ：；( ) 4 2 ，6s e l e c t i n gc a mt a b l e 3 0 4 2 7s e t t i n ga x i sp o s i t i o n 31 4 2 8s e t t i n go v e r r i d e 31 4 2 9r e s e t 3 ：1 4 3s i n g l ea x i sm o t i o nc o n t r o lf u n c t i o nb l o c k 3 2 4 3 1h o m i n g 3 2 4 3 2s t o p 3 3 4 3 3h a l t 3 4 4 3 4m o v e a b s o l u t e l y 3 4 4 3 5m o v er e l a t i v e l y 3 5 4 3 6m o v ea d d i t i v e l y 3 5 4 3 7m o v ea tc o n s t a n tv e l o c i t y 3 6 4 3 8m o v es u p e r i m p o s e d 3 6 4 4m u l t ia x e sm o t i o nc o n t r o lf u n c t i o nb l o c k 3 7 4 4 1c a m h l ( ：a m o u t 3 7 4 4 2g e a r i n g e a r o u t ：1 8 4 4 3c o m b i n ea x e s ：；9 4 4 4p h a s i n ga b s u l o t e p h a s i n gr e l a t i v e 3 9 4 5a x i sr e f f e r e n c em o d e la n ds p e c i a lm o t i o nc o n t r o lf u c t i o nb l o c k s 4 0 4 6c h a p t e rs u b t o t a 4 1 c h a p t e r5v e r i f i c a t i o na n da p p l i c a t i o n 4 3 5 1r e q u i r e m e n t sa n a l y s i so f t h ec o m b i n e dm a c h i n et o o l s 4 3 i j c o n t e n t s i i 5 1 if u n c t i o n a n a l y s i s 4 3 5 1 2r e q u i r e m e n t so f h a r d w a r e 4 4 5 1 3r e q u i r e m e n t so f s o f t w a r e 4 5 5 2d e s i g no f c o n t r o ls y s t e m 4 6 5 2 1p r o p o s a lo f c o n t r o ls y s t e m 4 6 5 2 2h m id e s i g no f t h ec o n t r o ls y s t e m 4 8 5 2 3i m p l e m e n t a t i o no f e x t e r n a le v e n tt r i g g e r i n g 5 1 5 2 4c o n f i g u r a t i o no f e t h e r m a c 5 2 5 2 5i m p l e m e n t a t i o no f r u n t i m es y s t e m 5 2 5 3v e r i f i c a t i o no ff u n c t i o nf o rc o n t r o ls y s t e m 5 5 5 4c h a p t e rs u b t o t a l “5 6 c h a p t e r6s u m m a r y a n dc o n c l u s i o n s 5 7 6 1s u m m a r y “5 7 6 2c r e a t i v ep o i n t 5 8 6 3o u t l o o k 5 8 r e f e r e n c e s 5 9 p a p e r sp u b l i s h e dd u r i n gt h ep e r i o do fm a s t e r e d u c a t i o n 6 5 a c k n o w l e d g e m e n t s 6 7 山东大学硕士学位论文 摘要 摘要 可编程自动化控制器( p a c p r o 辨m 1 i n a b l ea u t o m a t i o nc o n t r o l l e r ) 采用开放的 工业标准，集成运动控制、逻辑等多领域功能，拥有通用的开放平台以及高性能 等诸多优势，在工厂自动化领域得到快速发展。实时工业以太网由于具有大网络 覆盖、高带宽、高可靠性等特点，世界上主流p a c 系统厂商已经开始了工业以太 网在p a c 系统的应用研究，并相继推出了兼容工业以太网协议的p a c 产品。针对 国内具有自主知识产权的实时工业以太网协议在p a c 系统中的应用研究较少，本 文采用开放式组件化可重构的自动化软件平台c o d e s y s ，基于e t h e r m a c 实时工 业以太网总线对p a c 系统的关键技术进行了研究，并利用基于实时工业以太网的 p a c 系统开发了9 通道2 1 轴型材加工组合机床控制系统。 本文基于e t h e r m a c 实时工业以太网运动控制平台，分析了p a c 系统的功能 需求，构建了由工控机、以太网总线、运动控制卡和i o 模块组成的p a c 系统硬件 方案，并设计了p a c 编程系统+ 运行系统的软件结构。 由于开放式自动化控制软件平台c o d e s y s 的运行时( c o d e s y sc o n t r 0 1 ) 与实时 工业以太网总线分别具有各自的通讯接口，本文设计了以o e m 组件的方式实现二 者交互控制数据。编写的i o 驱动使得用户可以在p a c 系统编程环境中，采用符合 国际标准i e c 6 1 1 3 1 3 的语言操作e t h e r m a c 实时工业以太网总线1 0 模块。 本文根据p l c o p e n 国际组织标准在运动控制方面的功能块定义，编写了实时 工业以太网总线的运动控制功能块，在p a c 编程系统中可以调用这些功能块实现 运动控制任务。 为验证p a c 系统通讯及运动控制功能块的可行性，本文采用基于实时工业以 太网的p a c 系统开发9 通道2 1 轴型材加工组合机床控制系统，实现了自动加工功 能和手动功能，控制系统的成功实施证明了p a c 系统融合了具有自主知识产权的 实时工业以太网协议在多轴控制领域的优势，提高了运动控制功能标准化程度及 其可移植性，缩短了控制系统的开发周期。 i 山东大学硕士学位论文 关键词：p a c 系统；实时工业以太网；运动控制 a b s t r a e t a b s t r a c t u s i n go p e ni n d u s t r i a ls t a n d a r d sa n di n t e g r a t e ds e v e r a lf u n c t i o n si nv a r i o u sf i e l d s s u c ha sm o t i o nc o n t r o la n dl o g i cc o n t r 0 1 p a c ( p r o g r a m m a b l ea u t o m a t i o nc o n t r o l l e r ) h a sb e e ni nar a p i dd e v e l o p m e n ti nt h ef i e l do fi n d u s t r i a la u t o m a t i o nf o ri t sa d v a n t a g e s a b o v ew i 也u n i v e r s a lo p e np l a t f o r ma n dh i g hp e r f o r m a n c e b e c a u s eo ft h el a r g e n e t w o r kc o v e r a g e ，h i 曲b a n d w i d t ha n dh i 曲r e l i a b i l i t yf e a t u r e s ，t h ew o r l d sm a i np a c s y s t e mv e n d o r sh a v e1 a u n c h e dt h er e s e a r c ho na p p l i c a t i o no fi n d u s t r i a le t h e m e t p r o t o c o li np a cp r o d u c t s a st h es t a t et h a td o m e s t i ci n v e s t i g a t i o n so na p p l y i n g r e a l t i m ee t h e m e tp r o t o c o lw h i c hh a si n d e p e n d e n ti n t e l l e c t u a lp r o p e r t yr i g h t si np a c s y s t e ma r eo n l yaf e w , r e s e a r c ho nk e yt e c h n o l o g yo fp a cs y s t e mb a s e do ne t h e r m a c p l a t f o r mc o m b i n e dw i t hc o d e s y sw h i c hi sak i n do fo p e n ，c o m p o n e n t - b a s e da n d c o n f i g u r a b l ea u t o m a t i o ns o f t w a r ep l a t f o r m f i n a l l y , ac o n t r o ls y s t e mo fc o m b i n e d m a c h i n et o o l su s e di nm a n u f a c t u r i n go fp a r k i n ge q u i p m e n ts e c t i o n a lb a r sh a sb e e n d e s i g n e dw i t ht h en o v e lp a cs y s t e mb a s e do nr e a l t i m ee t h e r n e t b a s e do ne t h e r m a cr e a l t i m ei n d u s t r i a le t h e m e tm o t i o nc o n t r o lp l a t f o r m ，t h e f u n c t i o n a lr e q u i r e m e n t so fp a cs y s t e mh a v eb e e na n a l y z e da n dt h eh a r d w a r es o l u t i o n s w a sd e s i g n e dw i m 口c e t h e m e tb u s ，m o t i o nc o n t r o lc a r da n d1 0m o d u l e s a n d 血e s o f t w a r ea r c h i t e c t u r ew a sd e s i g n e db ym a k i n go fp r o g r a m m i n gs y s t e ma n dr u n t i m e s y s t e m f o rt h er e a s o nt h a tb o t hc o d e s y sw h i c hi st h eo p e na u t o m a t i o na n dc o n t r o l s o f t w a r ep l a t f o r ma n dt h er e a l t i m ee t h e r m a cp l a t f o r mh a v et h e i ro w nc o m m u n i c a t i o n i n t e r f a c e s ，o r i g i n a le q u i p m e n tm a n u f a c t u r ec o m p o n e n th a sb e e nd e s i g n e df o r t r a n s f e r r i n gd a t ab e t w e e nt h e m w i t ht h eh e l po fi od r i v e lu s e r sc a no p e r a t et h ei o m o d u l e so fe t h e r m a cp l a t f o r mi np a cs y s t e mw i t hp r o g r a m m i n gl a n g u a g ei n a c c o r d a n c ew i t hi e c 61131 3i n t e r n a t i o n a ls t a n d a r d t h em o t i o nc e n t r e lf u n c t i o nb l o c k sh a v eb e e nb u i l ta c c o r d i n gt o 也em o t i o nc o n t r o l d e f i n i t i o nf r o mp l c o p e no r g a n i z a t i o n u s e r sc a nu s et h e s ef u n c t i o nb l o c k si np a c p r o g r a m m i n gs y s t e mt or e a l i z et h em o t i o nc o n t r o lt a s k s i no r d e rt ov e r i f yt h ef e a s i b i l i t yo ft h ep a cs y s t e mc o m m u n i c a t i o na n dm o t i o n c o n t r o lf u n c t i o nb l o c k s t h ec o n t r o ls y s t e mo fac o m b i n e dm a c h i n et 0 0 1u s e di n m a n u f a c t u r i n gp a r k i n ge q u i p m e n ts e c t i o n a lb a r sh a sb e e nr e d e v e l o p e dw i t ht h en o v e l e t h e r m a c b a s e dp a cs y s t e m t h eb a s ea u t o m a n u f a c t u r i n ga n dm a n u a lf u n c t i o n s w e r er e a l i z e dt h a tp r o v e dt h ea d v a n t a g e so ft h eh o v e lp a cs y s t e mi nd e g r e eo f s t a n d a r d i z a t i o na n d p o r t a b i l i t y , a n ds h o r t e n i n gt h ed e v e l o pc y c l e k e y w o r d s ：p a cs y s t e m ；r e a l t i m ee t h e r n e t ；m o t i o nc o n t r o l i i i 山东大学硕士学位论文 i v 第1 章绪论 1 1 课题的研究背景 第1 章绪论 随着计算机软硬件技术的飞速发展以及可编程逻辑控制器编程语言 i e c 6 1 1 3 1 3 国际标准的制定，打破传统p l c 技术局限的软件p l c 技术，以其开放 性、灵活性和较低的价格等优势，在工厂自动化中得到了深入广泛的应用。日益 复杂的半导体光刻设备、消费电子、包装机械、纺织机器、型材建材加工等行业 机器和工业控制应用，对自动化控制系统提出了更加开放，更加灵活的功能要求， 使得自动化控制系统不仅需要包括逻辑控制、过程监控等p l c 传统特性，更要能 够实现多轴运动控制、网络化通讯等功能，以快速适应市场变化，缩短开发周期， 进一步降低开发成本。 在这种背景下，2 0 0 2 年美国a r c 咨询公司的c r a i gr e s n i c k 提出了一种新型 的可编程自动化控制器呻a c ，即p r o g r a m m a b l ea u t o m a t i o nc o n t r o l l e r 。p a c 基 于开放的工业标准，具多领域功能、通用的开放平台以及高性能，其定义涵盖以 下五个基本特性【1 】： ( 1 ) “多功能性，在一个平台上有逻辑、运动、p i d 控制、驱动和处理中的至 少两种以上功能” ( 2 ) “单一的多规程开发平台使用通用标签和单一的数据库来访问所有的参数 和功能” ( 3 ) “通过结合i e c 6 1 1 3 1 3 标准、用户向导和数据管理，软件工具能设计出 在跨越多个机器和处理单元的处理流程” ( 4 ) “开放的模块化构架，能解决的工业应用可从控制分布于工厂机器到加工 车间的操作单元” ( 5 ) “采用已有的网络接口标准、语言等，如t c p i p ，o p c & x m l 和s q l 查 询语言” 山东大学硕士学位论文 由于工厂自动化的控制需求发展为从简单逻辑到多功能多轴控制，从封闭的 系统到开放式系统，需要将传统p l c 、软p l c 的逻辑控制功能，与p c b a s e d 网络 化控制系统在开放性、运动控制功能以及可靠性方面的优势有效融合起来。在这 种背景下，p a c 作为一种通用平台，集逻辑、运动、p i d 等多领域控制功能为一 体，基于开放式的国际标准，采用模块化、网络化的结构，成为工厂自动化领域 研究和应用的热点之一。 1 2p a c 系统研究现状 1 2 1 国外p a c 系统研究现状 可编程自动化控制器( p a c ) 有效结合了p c 的丰富功能和p l c 的可靠性，应 用开放的工业标准，可扩展于多领域，并提供一个通用的开发平台和诸多高级性 能，正在迅速占领自动化领埘2 1 。 世界上许多主流自动化厂商都在研发并推出自己的符合p a c 特征和定义的产 品。其中有代表性特征与性能的产品：g ef a n u c 公司的p a c s y s t e m sr x 3 i 7 i 、n i 公司的c o m p a c t f i e l d p o i n t 、b e c k h o f f 公司的c x l 0 0 0 、i c p d a s ，g ef a n u c 推出的 p a c s y s t e m sr x 系列p a c ，支持g e n i u s 总线，t c p i p 以太网协议，具有运动控制、 本地和远程i o 等扩展模块，采用美国w i n d r i v e r 风河公司的实时操作系统v x w o r k s ， 具有可靠的实时性，已经被美国航天应用中所验证【3 】。n i 公司的c o m p a c t 系列硬 件与其旗下l a b v i e w 图形化系统设计平台组成p a c 系统。l a b v i e w 不仅能够提 供创建复杂测量控制系统的编译灵活性，同时具有很高的直观的图形化开发界面， l a b v i e w 还提供数以百计的内置的控制和分析函数，以便于快速开发各种复杂程 序，在l a b v i e w 中还可以调用其他软件开发的程序代码，如l a b w i n d o w s c v l 、c 或m a t h w o r k ss i m u l i n k 等，用于处理i o 、运动控制、机器视觉及仪器通信等各种 应用【4 】。倍福公司的c x l 0 0 0 等与其t w i n c a t 编程工具组成强大的自动化开发平 台，不仅兼容了传统p l c 的所有功能，而且还具有运动控制和组态功能 习。此外， 美国o p t o2 2 公司发布的s n a p p a cs i m 软件，提供基于m i c r o s o f tw i n d o w sp c 机 2 第1 章绪论 的虚拟s n a pp a c 可编程自动控制器，而无硬件支持，与其公司旗下p a cp r o j e c t 软件包相结合，可以为用户提供控制编程、人机界面开发、项目设计、创建、调 试等整套功能旧。罗克韦尔c o n t r o l l o g i x 5 5 7 0 系列可编程自动控制器，兼有过程、 运动控制、安全和信息功能，并采用罗克韦尔自动化集成架构系统这一通用设计 平台，也得到了广泛的应用r 刀。 1 2 2 国内p a c 系统应用研究现状 根据国际p a c 系统发展趋势，以及国内外可编程自动化控制器市场的需求， 国内自动化厂商也在研发并发布自己的p a c 产品，主要代表性厂商有台湾泓格科 技、研华以及固高科技等。台湾泓格科技推出的w i n p a c 、l i n p a c ，分别基于 w i n d o w sc e 和l i n u x 操作系统，组成集离散控制、过程控制、运动控制、人机界 面、监控系统为一体的高集成自动化平台。深圳固高科技最新发布的o t o s t u d i o 应 用软件，是其公司p a c 产品的开发平台，基于i e c 6 1 1 3 1 3 标准，集成了运动控制、 p i e 、人机界面组态等功能。研华公司也推出自己的基于p c 的应用于数据采集与 控制的p a c 产品a d a m 5 5 1 0 。 p a c 被广泛应用于制造业自动化、过程控制自动化、电力、楼宇及轨道交通 等领域 8 】o 国内一些研究人员及工程师对国内外一些p a c 系统的工业应用方面也 有一定研究。以研华a d a m 5 5 5 0 控制器为核心，文献【9 提出了一种较新的混凝 土搅拌站控制方案，用软件实现称重配料功能，文献【1 0 】开发了一种基于i n t e m e t 的b s 结构远程控制实验系统。泓格科技公司的p a c 在石油化工、测量监控等领 域也具有广泛应用【1 1 】 1 2 1 。g ef a n u c 公司的p a c s y s t e mr x 3 i 系列可编程自动化控 制器被应用于公共交通领域1 3 】。内蒙古工业大学在开发定桨距风电控制系统时采 用了美国国家仪器公司_ n i 公司的n i c f p 可编程自动化控制器 1 4 1 。同济大学选 用n i 公司的p a c 开发了基坑开挖检测管理系统，并对利用其软件工具l a b v i e w 编程作了详细论述【1 5 】。中国科学院广州地球化学所的研究人员探究了智能控制算 法在o p t o2 2 公司的p a c 产品上的应用【1 6 1 。武汉科技大学的学者将b e c k h o f f 的 p a c 应用于钢材的轧制【1 7 1 。 3 山东大学硕士学位论文 1 2 3 基于实时工业以太网的p a c 系统研究现状 由于各种现场总线的没有一个统一的国际标准，各种现场总线都是专用的实 时通信网络，成本较高，速度也较慢，而自动化技术的发展，对现场总线传输能 力和网络化集成功能要求的提高使得工业以太网成为研究热点【1 8 - 1 9 。实时工业以 太网以i e e e 8 0 2 3 为技术原形，解决了商用以太网由于采用c s m a c d 其介质访 问控制技术的原因存在的非实时缺陷，被广泛应用于工业领域【2 0 】。 国外的研究人员对高性能的实时工业以太网架构进行了广泛深入的研究，分 析了实时以太网的同步精度，提高实时性能的方法等 2