En un sistema de control en bus, la velocidad de transmisión y la precisión de sincronización del bus de campo son factores clave que afectan la velocidad y precisión en la finalización de tareas de procesamiento colaborativo multieje. Para satisfacer los requisitos de rendimiento de velocidad de transmisión y precisión de sincronización del bus de campo del sistema de control para equipos de fabricación de alta velocidad y alta precisión, y resolver problemas de seguridad de la información del bus de comunicación industrial, utilizando un chip FPGA nacional como plataforma, se diseñó un circuito de interfaz Ethernet universal conforme a la norma IEEE802.3 y se construyó una arquitectura de red en topología de cadena lineal. Mediante el estudio del principio de transmisión de canales de datos de proceso de control industrial y datos de servicio, se propuso un método de transmisión de datos basado en el mapeo de canales, mejorando la eficiencia de transmisión de los datos del bus. Se adoptó un mecanismo de sincronización de reloj distribuido, utilizando marcas de tiempo para calcular la latencia de transmisión de la red y el desfase temporal, compensando el controlador del bus para lograr un control sincronizado. Los resultados experimentales muestran que el controlador de bus Ethernet en tiempo real de alta precisión diseñado puede alcanzar un ciclo mínimo de comunicación de 250 μs en un enlace Ethernet de 100 Mb/s, y la precisión de sincronización de los nodos de la red es inferior a 50 ns, alcanzando un nivel avanzado internacional.

sistema de control en bus; bus Ethernet en tiempo real; matriz de compuertas programables en campo; mapeo de canales; sincronización de reloj