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运动控制系统是数控装备实现精密加工的关键设备。随着工业自动化技术的不断发展,网络化、智能化和柔性化的运动控制系统成为未来的发展趋势。传统的基于现场总线技术的运动控制系统已不能满足需求,工业以太网以其实时性强、通信容量大、开放性好等优点逐步被广泛应用于运动控制系统当中。EtherCAT工业以太网因其通信速度快、可靠性高以及同步性好而备受青睐。本文将EtherCAT实时工业以太网技术引入多轴运动控制系统当中,在深入研究多轴运动控制技术和EtherCAT网络技术的基础上,进行了从站运动控制器软硬件开发,设计了EtherCAT主站数控软件。运动控制系统在通过一系列测试后,成功应用在数控转塔冲床上。论文主要研究内容和成果如下:1.研究了运动控制系统在国内外的发展现状,在比较了主流的实时工业以太网后,采用EtherCAT以太网来实现控制系统内部的通信。对EtherCAT协议进行了深入研究,提出了运动控制系统总体的设计方案,又分别设计了控制系统硬件和软件方案。2.选用无风扇的工业PC机作为控制主站,详细设计了从站运动控制器的EtherCAT通信电路、ARM控制电路、伺服接口电路以及电源电路,在完成PCB板的布局布线后成功开发出控制器样机。3.在主站PC机软件部分,改造了linux实时性、安装了EtherCAT主站和Linux CNC、编写了数控界面。从站运动控制器软件部分完成了ARM主控制程序、ET1200通信程序、FSMC总线驱动以及加减速控制算法。实现了从G代码文件输入到控制轴精确定位的整套软件。4.在控制系统软硬件设计完成后,搭建了实验平台,进行了主从站之间的通信测试、控制系统的基本功能测试、G代码解释功能测试、圆弧插补功能测试以及多轴同步功能测试,在通过一系列实验测试后在LX230B型数控冲床上进行了高速点动实验,实现了预期的运动控制效果。运动控制系统总体测试结果达到设计要求,为进一步研究奠定了良好的基础。