随着现代工业的发展,伺服系统在工业生产和制造中开始发挥越来越重要的作用。同时,复杂的应用环境对伺服驱动器在可靠性,快速性和稳定性方面的要求也越来越高。伺服系统的数字化、模块化、智能化和网络化成为其未来发展的主要方向。基于工业以太网控制的伺服驱动器由于其可扩展性好,可靠性高,数据传输速率快,可进行远程控制等优点,正在越来越多地被应用到实际工业控制中去。本文基于EtherCAT对伺服系统的网络化技术进行研究。为了实现标准化的通信接口,本文在EtherCAT应用层采用CANOpen协议。在通信协议栈设计之前,本文首先系统分析了EtherCAT技术和CANOpen技术的运行原理和协议标准,明确了协议栈实现的难点和要点。然后对实现网络化伺服从站过程中的几个关键问题进行了研究,主要包括:对CANOpen协议的裁剪,对EtherCAT从站的同步性能研究,以及EtherCAT网络的数据传输实时性问题研究。最后基于以上的分析和研究设计了系统的硬件电路并实现了软件协议栈。本文采用分层的设计方法对协议栈进行设计,软件实现主要包含三个层次:硬件驱动层,数据链路层和应用层。硬件驱动层实现MCU对从站控制芯片ESC的驱动;数据链路层实现的主要功能包括:非周期性数据通信,周期性数据通信以及系统状态机控制。在应用层模块设计时,首先对传统的CANOpen协议进行了裁剪和补充,实现CANOpen中的PDO和SDO通信。然后根据DS402运动控制子协议,实现了伺服系统的几种标准运行模式。最后,将本文设计的协议栈和原有的伺服程序相结合以构建网络化的伺服驱动器。此外,本文还对设计的EtherCAT伺服从站进行了实验验证并对实验结果进行了分析。