随着工业自动化的发展,多轴伺服控制系统在数控系统,可重构制造系统,柔性制造系统以及各种新兴制造系统中变得不可或缺,多轴伺服控制系统对快速性、实时性、可靠性等的要求越来越苛刻,而传统的现场总线已经不能满足要求,工业以太网应运而生。在众多的工业以太网中,德国BECKHOFF公司于2003年推出的实时工业以太网EtherCAT因其高速高效,实时性好,灵活的拓扑结构,广泛的适用性,最大支持65535个设备等特性,在世界范围内得到了广泛的关注和应用。本课题搭建了多轴伺服控制系统试验平台,旨在研究工业以太网EtherCAT在控制多个伺服电机时,伺服系统本身的实时性、可靠性、稳定性。本文的主要工作如下:1、论文首先总结了工业控制网络由现场总线到实时以太网的发展过程,引出和比较了几种实时工业以太网:EtherCAT、Ethernet Powerlink、PROFINET、Ethemet/IP。运用MATLAB模拟了在可重构模具中,基于EtherCAT多轴伺服系统的实现方法。2、设计并搭建了一套基于EtherCAT的多轴伺服系统的试验平台。确定以装有TwinCAT软件的计算机作为主站,倍福总线耦合器EK1100和两伺服驱动器作为从站,通过两个互相垂直的KK模组带动负载运动的伺服控制系统方案。3、通过倍福公司的TwinCAT软件组态从站,配置和调试伺服电机参数,按照规定字符轨迹编写NC文件和PLC程序来实现平面内两轴协同运动,并能实时将X、Y轴的实时数据采集并保存到EXCEL表格中。4、根据控制系统的要求,采用TwinCAT PLC Control内置人机界面功能设计界面对PLC参数进行监控,利用TwinCAT Scope View和Scope 2示波器分别观察字符运行轨迹和两轴的动态参数,最终验证EtherCAT技术在多轴伺服控制领域的优势。