目前,国内转杯纺纱机水平落后,尽快自主研发出适合国情的全自动转杯纺纱机成为我国纺织机械设计部门当前的首要课题。本课题就是来源于宏大研究院的一个全自动转杯纺纱机的研发项目,主要完成对全自动转杯纺纱机控制系统的设计。本课题研究并设计了基于CAN总线和工业以太网的全自动转杯纺纱机控制系统。首先,采用分布式控制的思想,将全自动转杯纺纱机控制系统划分为六大功能模块,每一个模块都设计了一个独立的处理器来完成对该子系统的控制。其次,本控制系统采用了两层结构,下层为现场层,通过现场总线CAN将现场设备连接起来,并设计了具有通信功能、监测、控制功能的CAN智能节点。在深入研究和分析CANopen协议的基础上,实现了基于嵌入式的CANopen从节点的通讯协议,大大提高了智能节点在现场总线上的通信和控制能力。上层为控制层,采用TCP/IP协议的以太网进行通信。采用星型拓扑结构,通过集线器将各个控制系统连接起来。再次,针对现场总线网络与工业以太网之间无法直接传输信息的问题,将每个子控制系统的控制器设计成嵌入式网关,该嵌入式网关的主处理器实现了对以太网控制器和CAN控制器的驱动和数据的收发以及控制子系统的运行。在分析和研究TCP/IP协议的基础上,根据嵌入式系统的特点对TCP/IP协议进行了简化,并在嵌入式网关上实现了适合8/16位嵌入式系统的轻量TCP/IP协议。同时还实现CANopen主节点通讯协议,通过编写软件,实现了TCP/IP协议和CANopen协议的转换功能,从而实现了异构网络的无缝连接。