一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備及EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)自動(dòng)化控制中EtherCAT通信領(lǐng)域，特別涉及一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)王站之間的稱合設(shè)備及EtherCAT網(wǎng)絡(luò)稱合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的日益廣泛推廣，用于辦公及信息自動(dòng)化的以太網(wǎng)技術(shù)開始逐漸向下延伸，直接應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自動(dòng)化控制。
[0003]EtherCAT (Ethernet for Control and Automat1n Technology)是一種用于工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)時(shí)、高速以太網(wǎng)通信協(xié)議。它具有傳輸容量大、傳輸速度快、時(shí)鐘同步性高、實(shí)現(xiàn)成本低、開放性好等特點(diǎn)。它已經(jīng)作為標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)，是國際標(biāo)準(zhǔn)IEC/PAS62407以及IS01574-4 的一部分。
[0004]EtherCAT網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)主站和若干從站組成,并且一個(gè)主站可以最多掛接65535個(gè)從站。主站使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)控制器，從站使用專用的從站控制芯片。
[0005]除了符合主站/從站原理的數(shù)據(jù)交換外，EtherCAT還非常適用于控制器之間(主站/主站)的通訊?？勺杂删幹返倪^程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)變量以及各種參數(shù)化、診斷、編程和遠(yuǎn)程控制服務(wù)，可以滿足眾多要求。例如，M0DBUS/TCP協(xié)議，EtherNet/IP協(xié)議均可以用來作為主站/主站通訊的協(xié)議。但是，由于EtherCAT協(xié)議沒有定義用于兩個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的通信，必須借助第三方的通信協(xié)議完成。當(dāng)兩個(gè)主站設(shè)備支持的以太網(wǎng)通信協(xié)議沒有交集時(shí)，則兩網(wǎng)絡(luò)主站無法通信。現(xiàn)有技術(shù)中，往往只能由協(xié)議來選擇可用的通信設(shè)備，而工業(yè)自動(dòng)化控制設(shè)備可選擇的種類并不多，有些是專門定制的，只能通過提出設(shè)計(jì)要求來達(dá)到兩網(wǎng)絡(luò)可通信的目的，這給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自動(dòng)化控制帶來了極大的不便。由于本領(lǐng)域技術(shù)人員普遍認(rèn)為兩個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間不可能采用EtherCAT協(xié)議通信,這一點(diǎn)連第一個(gè)提出EtherCAT的德國倍福公司也認(rèn)同，因此，大家從沒有想過可以使兩個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間采用EtherCAT協(xié)議通信，或者在使用EtherCAT時(shí)僅停留在由協(xié)議來選擇可用的通信設(shè)備的層面上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)無法使用EtherCAT協(xié)議通信，造成當(dāng)兩網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議不兼容時(shí)主站之間無法通信的不足，本發(fā)明提供一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備及EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備，包括微控制單元和兩組數(shù)據(jù)傳輸單元，所述數(shù)據(jù)傳輸單元包括從站協(xié)議控制器、一個(gè)或兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口、數(shù)據(jù)泵和用于存儲(chǔ)所述從站協(xié)議控制器的配置數(shù)據(jù)的EEPR0M，所述從站協(xié)議控制器由所述EEPROM存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)配置，且所述從站協(xié)議控制器與微控制單元雙向通信，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口各對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)泵，并分別通過對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)泵與所述從站協(xié)議控制器的物理層連接。微控制單元作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，由數(shù)據(jù)傳輸單元使兩個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，完美地解決了多個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)間采用EtherCAT協(xié)議通信的問題。當(dāng)只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)接口為IN端，只可以連接到EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的最后一個(gè)站，從IN端輸入；當(dāng)具有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口時(shí)，一個(gè)為IN端，另一個(gè)為OUT端，可以插入到EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中間，從IN端輸入，從OUT端輸出。
[0008]所述從站協(xié)議控制器為ETllOO或ET1200，具有MII接口，所述兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口分別與所述從站協(xié)議控制器通過MII接口連接。
[0009]所述網(wǎng)絡(luò)接口為RJ45接口和/或RJ45插頭。
[0010]所述微控制單元還連接有輸入/輸出設(shè)備。
[0011]所述輸入/輸出設(shè)備為鍵盤和/或顯示器。
[0012]一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)包括主站，或包括主站和至少一個(gè)從站，還包括至少一個(gè)本發(fā)明所述的耦合設(shè)備，每個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中分別接入一組所述耦合設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸單元，從IN端輸入，OUT端輸出，如果插入的位置為該網(wǎng)絡(luò)的最后一個(gè)站，則從IN端輸入，OUT端留空；兩個(gè)需相互通信的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)能夠與同一個(gè)所述的稱合設(shè)備連接。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備及EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)，使得所有EtherCAT網(wǎng)絡(luò)都能夠相互兼容，能夠使兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)主站之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0015]圖1是本發(fā)明的一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)第一種連接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)第二種連接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明的另一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)第三種連接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中1、耦合設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1所示，本實(shí)施例中存在兩個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備，包括微控制單元和兩路數(shù)據(jù)傳輸單元，所述數(shù)據(jù)傳輸單元包括從站協(xié)議控制器、兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口、兩個(gè)數(shù)據(jù)泵和用于存儲(chǔ)所述從站協(xié)議控制器的配置數(shù)據(jù)的EEPR0M,所述從站協(xié)議控制器由所述EEPROM存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)配置，且所述從站協(xié)議控制器與微控制單元雙向通信，所述兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口分別對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)泵，并分別通過對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)泵與所述從站協(xié)議控制器的物理層連接。
[0024]所述從站協(xié)議控制器為ESC ET1100，具有MII接口，所述兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口分別與所述從站協(xié)議控制器通過MII接口連接。
[0025]所述網(wǎng)絡(luò)接口為RJ45接口。
[0026]所述微控制單元還連接有鍵盤和顯示器。
[0027]如圖2所示，一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)，包括兩個(gè)相互需通信的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，EtherCAT網(wǎng)絡(luò)I由一個(gè)主站和若干個(gè)從站組成，EtherCAT網(wǎng)絡(luò)2由一個(gè)主站組成。本實(shí)施例的耦合設(shè)備插入到EtherCAT網(wǎng)絡(luò)I和EtherCAT網(wǎng)絡(luò)2中間，EtherCAT網(wǎng)絡(luò)I從耦合設(shè)備的ElIN端輸入，從ElOUT端輸出，ElOUT端后面還可以掛接從站。EtherCAT網(wǎng)絡(luò)2從耦合設(shè)備的E2IN端輸入，E20UT端留空。
[0028]如圖3所示，另一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)，包括三個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)和兩個(gè)本實(shí)施例的耦合設(shè)備，每個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)均包括主站和若干個(gè)從站，每個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中分別接入一組所述耦合設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸單元，兩個(gè)需相互通信的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)能夠與同一個(gè)所述的耦合設(shè)備連接。EtherCAT網(wǎng)絡(luò)I從第一耦合設(shè)備的ElIN端輸入，從ElOUT端輸出，ElOUT端與第二耦合設(shè)備的ElIN端連接，第二耦合設(shè)備的ElOUT端掛接有從站。EtherCAT網(wǎng)絡(luò)2從第一耦合設(shè)備的E2IN端輸入，從E20UT端輸出，E20UT端掛接有從站。EtherCAT網(wǎng)絡(luò)3從第二耦合設(shè)備的E2IN端輸入，從E20UT端輸出，E20UT端掛接有從站。
[0029]實(shí)施例2
[0030]如圖4所示，本實(shí)施例的耦合設(shè)備與實(shí)施例1中的耦合設(shè)備基本相同，與實(shí)施例1不同的是，其中一組數(shù)據(jù)傳輸單元僅包括一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，另一組包括兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。僅包括一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)傳輸單元只可以連接到EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的最后一個(gè)站。
[0031]如圖5所示，本實(shí)施例的一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)，包括兩個(gè)相互需通信的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，耦合設(shè)備插入到EtherCAT網(wǎng)絡(luò)I和EtherCAT網(wǎng)絡(luò)2中間，EtherCAT網(wǎng)絡(luò)I從耦合設(shè)備的ElIN端輸入，從ElOUT端輸出，ElOUT端后面還可以掛接從站。EtherCAT網(wǎng)絡(luò)2的最后一個(gè)從站從耦合設(shè)備的E2IN端輸入。
[0032]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備，其特征在于:包括微控制單元和兩組數(shù)據(jù)傳輸單元，每組所述數(shù)據(jù)傳輸單元包括從站協(xié)議控制器、一個(gè)或兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口、數(shù)據(jù)泵和用于存儲(chǔ)所述從站協(xié)議控制器的配置數(shù)據(jù)的EEPROM，所述從站協(xié)議控制器由所述EEPROM存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)配置，且所述從站協(xié)議控制器與微控制單元雙向通信，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口各對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)泵，并分別通過對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)泵與所述從站協(xié)議控制器的物理層連接。
2.如權(quán)利要求1所述的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備，其特征在于:所述從站協(xié)議控制器為ETllOO或ET1200，具有MII接口，所述網(wǎng)絡(luò)接口與所述從站協(xié)議控制器通過MII接口連接。
3.如權(quán)利要求1所述的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備，其特征在于:所述網(wǎng)絡(luò)接口為RJ45接口和/或RJ45插頭。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備，其特征在于:所述微控制單元還連接有輸入/輸出設(shè)備。
5.如權(quán)利要求4所述的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備，其特征在于:所述輸入/輸出設(shè)備為鍵盤和/或顯示器。
6.一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)包括主站，或包括主站和至少一個(gè)從站，其特征在于:還包括至少一個(gè)如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的耦合設(shè)備，每個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中分別接入一組所述耦合設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸單元，兩個(gè)需相互通信的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)能夠與同一個(gè)所述的耦合設(shè)備連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)主站之間的耦合設(shè)備，包括微控制單元和兩組數(shù)據(jù)傳輸單元，數(shù)據(jù)傳輸單元包括從站協(xié)議控制器、一個(gè)或兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口和數(shù)據(jù)泵，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口時(shí)只可以連接到EtherCAT的最后一個(gè)站，從IN端輸入，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口時(shí)可以插入到網(wǎng)絡(luò)中間，從IN端輸入，從OUT端輸出，OUT端后面還可以掛接從站。所述從站協(xié)議控制器與微控制單元雙向通信，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口各對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)泵，并分別通過對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)泵與所述從站協(xié)議控制器的物理層連接。還涉及一種EtherCAT網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)包括主站，或包括主站和至少一個(gè)從站，還包括至少一個(gè)本發(fā)明所述的耦合設(shè)備，每個(gè)EtherCAT網(wǎng)絡(luò)中分別接入一組所述耦合設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸單元。
【IPC分類】H04L12-46
【公開號(hào)】CN104683209
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310645871
【發(fā)明人】張曉龍
【申請(qǐng)人】常州飛石機(jī)器人系統(tǒng)有限公司, 張曉龍
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年12月3日