随着工业自动化的不断发展,以及网络信息化、大数据化、智能化的普及度越来越高,传统的现场总线由于存在传输速度慢、兼容性差和成本高等缺点,已经无法满足现代工业环境的要求。伴随着工业以太网的不断发展,德国Beckhoff公司推出的EtherCAT技术凭借着其数据传输效率高、实时性好、拓扑结构灵活和成本低等特点,已经逐渐被越来越多的工业厂商使用。本文在对工业以太网技术和如何在嵌入式硬件平台上承载Linux操作系统技术深入学习和研究的前提下,使得IGH EtherCAT主站可以运行于嵌入式平台中,研究设计了基于IGH主站的EtherCAT分布式控制系统。首先,在主站设计方面,本文围绕ARM架构的Exynos 4412处理器芯片和100M高速的DM9621以太网控制芯片搭建了安装有Linux操作系统的嵌入式硬件平台,在Linux操作系统上安装了实时性能优越的开源IGH EtherCAT主站,通过QT设计了主站软件界面,完成了对IGH主站的进一步开发,实现了主站和用户之间的交互。然后,在从站设计方面,选用了 LAN9252和ET1100作为本文的从站控制器（ESC）,STM32作为从站处理器,搭建了从站以太网模型架构。研究了 EtherCAT数据帧组成、寻址方式、CoE应用层协议和状态机机制等,针对EtherCAT过程数据通信结构,使用了 PDO通信服务,建立了主从站的周期性数据通信。接着,以从站处理器为核心,实现了常规的IO控制功能,并开发了以FPGA为驱动的数据采集模块,以实现本系统的应用性能。最后,在测试方面,通过Wireshark软件对主从站通信数据抓包,以验证该系统数据通信性能,经过验证,整个系统的数据传输延时和抖动均在us级,符合研究预期。随后通过主站界面分别控制IO模块和数据采集模块,发现执行模块均能正常运行并能通过主站界面实现管理和控制功能,其中对数据采集模块采集的数据进行实时波形绘制,发现系统的实时性能以及数据准确度均能达到预期目标。经过多方面测试,本文设计的基于IGH主站的EtherCAT分布式控制系统具有较高的实时性能,达到了预期的目标,为下一步的研究提供了良好的基础。