随着信息技术和网络技术的发展，数控系统将向智能化、网络化、信息化和开放性的趋势发展。由于传统的利用脉冲或者模拟信号传送控制信号的方式没有任何校验，一旦受到干扰，信号就会失真，确定性没法保证。而且作为一个系统，各个驱动器之间没有数据通信，同步性能也没法保证。现在，国外已经开展总线技术应用于数控系统的研究，如德国的SERCOS总线，日本三菱的CC-Link总线等，并以其良好的性能快速推向市场。实时以太网EPA(Ethernet for Plant Automation)标准解决了通信确定性和实时性、总线供电、互可操作、可靠性与抗干扰性、网络安全等关键技术。2005年被国际电工委员会发布IEC／PAS 62409标准化文件、列为实时以太网国际标准IEC 61784-2第十四行规簇和现场总线国际标准IEC 61158第十四类型。针对这个情况，课题组通过开展EPA在运动控制中的应用研究，解决EPA在运动控制中应用所需的关键技术，诸如高速性能、精确同步性能和高可靠性等，使其满足运动控制所要求的规定指标，形成具有自主知识产权的运动控制总线技术，从而突破国外的技术壁垒，使技术指标达到或超过国际先进水平。本论文主要围绕着如何设计基于EPA标准的分布式数控系统而展开，通过对国外总线技术的研究，结合EPA通信特点，在已有的EPA开发平台和各种成熟技术的基础上，对由电气公司提供的COSMO 122T型数控系统进行研究与改造。本文作者设计和开发了针对电气公司的操作面板的带有EPA接口的通信模块；以及针对电气公司的伺服驱动器的嵌入式转接电路板，并基于ARM进行了目标点跟踪插补算法的研究与设计。设计的系统充分应用EPA的通信优势，通过确定性通信调度机制克服了传统以太网碰撞的缺点；同时，采用精确的时钟同步协议，满足数控系统同步性能的要求。整个系统采用分布式结构，组网灵活，为改进和提高各种性能提供了平台，为今后的功能扩充打下了良好的基础。