Motion control with FPGA and Profinet

Tato diplomová práce se zabývá návrhem zařízení, založeném na FPGA, které bude schopné fungovat jako vzdálené vstupně-výstupní zařízení v PROFInet síti. Zařízení bude obsluhovat jeden či více třífázových motorů. Bude potřeba na FPGA implementovat PROFInet stack, který umožní komunikaci v PROFInet síti. Pro synchronní řízení více vzdálených motorů je důleľžitá rychlá real-time komunikace, proto je třeba zvolit takovou implementaci síťového protokolu, která umožňuje komunikaci v režimu Isochronous Real Time. Pro lokální řízení samotných motorů bude použita dostupná softwarová knihovna pro řízení motorů zvaná PXMC, která bude upravena pro náš konkrétní systém. Nad komunikačním protokolem bude implementován PROFIdrive profil pro řízení motorů a jejich snadnou integraci do existujících procesů. Práce se nezabývá detailním návrhem jednotlivých součástí, ale využitím existujících aplikací a knihoven a jejich úpravou a syntézou k vytvoření zařízení schopného fungovat ve skutečné průmyslové síti.This diploma thesis is about designing a device, based on FPGA, that is able to act as an remote input-output device in PROFInet network. The device will control one or more three-phase motors. That requires implementing a PROFInet stack on the device that allows the device to communicate in PROFInet network. For synchronous motion control, a fast real-time communication is necessary. In order to provide this type of communication, the stack must be able communicate in Isochronous Real Time mode. For the control of the drives we use available library called PXMC for motion control, which will be adjusted to our particular system. On top of the communication protocol will be implemented PROFIdrive profile for motion control and easy integration of the device into already existing industrial processes. This diploma thesis doesn't cover implementing of each software and hardware part but aims to use already developed applications and libraries and adjust them to create the device that is able to work in the real industrial network