| 摘要 | 第1-16页 |
| ABSTRACT | 第16-19页 |
| 第1章 绪论 | 第19-44页 |
| ·本课题的研究背景 | 第19-21页 |
| ·基于现场总线的数控系统研究现状 | 第21-28页 |
| ·实时以太网历史与现状 | 第22-27页 |
| ·基于实时以太网的数控系统现状 | 第27-28页 |
| ·STEP-NC的研究现状 | 第28-37页 |
| ·欧洲的STEP-NC研究现状 | 第29-31页 |
| ·美国的STEP-NC研究现状 | 第31-32页 |
| ·韩国STEP-NC研究现状 | 第32-34页 |
| ·国内研究现状 | 第34-37页 |
| ·数控系统的网络接口 | 第37-41页 |
| ·MTConnect现状 | 第38-39页 |
| ·OPC现状 | 第39-40页 |
| ·MTConnect-OPC UA的比较与结合 | 第40-41页 |
| ·本文的研究内容及意义 | 第41-43页 |
| ·本章小结 | 第43-44页 |
| 第2章 基于STEP-NC的网络化数控系统架构 | 第44-63页 |
| ·数控系统基本功能分析 | 第44-45页 |
| ·CNC对实时以太网的需求及拓扑结构 | 第45-54页 |
| ·EtherCAT与SERCOSⅢ简介 | 第45-49页 |
| ·CNC系统对RTE的需求及EtherMAC的特点 | 第49-51页 |
| ·EetherMAC拓扑结构 | 第51-54页 |
| ·STEP-NC及STEP-NC控制器的结构 | 第54-61页 |
| ·STEP与STEP-NC | 第54-55页 |
| ·STEP-NC数据模型 | 第55-58页 |
| ·STEP-NC技术实施要点与控制器结构 | 第58-61页 |
| ·系统架构 | 第61-62页 |
| ·本章小结 | 第62-63页 |
| 第3章 实时以太网及其关键技术的研究与实现 | 第63-83页 |
| ·EtherMAC原理 | 第63-73页 |
| ·通讯流程与通讯协议 | 第63-65页 |
| ·确定性通讯与传输路径控制 | 第65-66页 |
| ·分布时钟同步方法 | 第66-68页 |
| ·出错处理 | 第68-69页 |
| ·传输延迟时间 | 第69-70页 |
| ·对非实时操作系统的考虑 | 第70-73页 |
| ·从站实现 | 第73-78页 |
| ·链路层实现 | 第74-75页 |
| ·电机脉冲控制模块 | 第75-76页 |
| ·其它数控的输入输出控制功能模块 | 第76-78页 |
| ·主站RTE接口的实现 | 第78-79页 |
| ·实时性能测试 | 第79-82页 |
| ·从节点同步性能测试 | 第80-81页 |
| ·主节点延迟测试 | 第81-82页 |
| ·本章小结 | 第82-83页 |
| 第4章 上层网络接口MTConnect及其实现 | 第83-105页 |
| ·MTConnect介绍 | 第83-92页 |
| ·MTConnect结构与流程 | 第84-86页 |
| ·MTConnect数据格式 | 第86-89页 |
| ·设备描述与建模 | 第89-92页 |
| ·MTConnect与STEP-NC结合 | 第92-94页 |
| ·构造基于MTConnect的机床模型 | 第94-99页 |
| ·MTConnect接口的实现 | 第99-104页 |
| ·代理端实现 | 第99-101页 |
| ·客户端实现 | 第101-103页 |
| ·MTConnect延时 | 第103-104页 |
| ·本章小结 | 第104-105页 |
| 第5章 基于STEP-NC的CAM模块 | 第105-126页 |
| ·Gerber图形的STEP描述 | 第105-108页 |
| ·CAM模块的输入信息 | 第108-111页 |
| ·Gerber文件的读取 | 第108-109页 |
| ·刀具 | 第109-110页 |
| ·机床模型 | 第110-111页 |
| ·工艺规划及到STEP-NC的映射 | 第111-116页 |
| ·路径生成算法 | 第116-120页 |
| ·轮廓计算算法 | 第117-119页 |
| ·路径生成 | 第119-120页 |
| ·STEP-NC文件的生成 | 第120-125页 |
| ·ST-Developer STEP库 | 第121-123页 |
| ·生成STEP-NC文件 | 第123-125页 |
| ·本章小结 | 第125-126页 |
| 第6章 STEP-NC控制器应用层的实现与系统集成 | 第126-138页 |
| ·STEP-NC控制器应用层 | 第126-134页 |
| ·STEP实体的再组织 | 第126-128页 |
| ·STEP文件通用解释器 | 第128-131页 |
| ·路径生成 | 第131页 |
| ·加工管理模块 | 第131-133页 |
| ·显示与仿真 | 第133-134页 |
| ·系统集成 | 第134-136页 |
| ·本章小结 | 第136-138页 |
| 第7章 结论与展望 | 第138-141页 |
| ·全文总结 | 第138-139页 |
| ·主要创新点 | 第139-140页 |
| ·今后工作展望 | 第140-141页 |
| 参考文献 | 第141-154页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及参与的科研项目 | 第154-155页 |
| 致谢 | 第155-156页 |
| English Paper 1 | 第156-184页 |
| English Paper 2 | 第184-201页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第201页 |