CN110912792A - 一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，包括逻辑控制器、信号输出模块、状态指示模块、电源模块、协议转换模块、验证反馈模块、并联模块、ARM调度模块、信号过滤模块、信号采集模块、EtherCAT模块及ProfiNET模块；逻辑控制器依次与信号输出模块、状态指示模块、电源模块、协议转换模块及验证反馈模块连接，电源模块与并联模块连接，信号输出模块通过验证反馈模块与协议转换模块连接，协议转换模块通过ARM调度模块与信号过滤模块连接，信号过滤模块通过信号采集模块依次与EtherCAT模块及ProfiNET模块连接。有益效果：兼容性强，可满足市场上大部分总线协议的转换与设备接插，并联单元功能多样、补偿反馈灵敏，提高系统适应性和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统技术领域，具体来说，涉及一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统。
背景技术
EtherCAT（以太网控制自动化技术）是一个以以太网为基础的开放架构的现场总线系统，最初由德国倍福自动化有限公司（Beckhoff Automation GmbH）研发。EtherCAT为系统的实时性能和拓扑的灵活性树立了新的标准，同时，它还符合甚至降低了现场总线的使用成本。
PROFINET是一种在实时以太网系统（英语：Realtime-EthernetSystem，RTE）中的领先工业标准。PROFINET标准原则上区分为实时通信的两个可能性，即实时方案（PROFINETRT）和同步实时方案（PROFINET IRT）。两种方案的共同点在于，除了以大的带宽传输实时数据(RT或IRT）以外也能够通过PROFINET网络传输非实时数据（NRT数据）、例如基于TCP/IP的数据包。PROFINET网络通常基于通过以太网交换机的100MBit/s全双工通信传输。
目前，现有的总线兼容系统存在兼容性不强，无法向下兼容多种现场总线协议，功能单一，无法满足基于总线协议的多种设备分类接插、缺乏验证补偿等问题，从而造成使用受限，适应性不高。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，该EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统包括逻辑控制器、信号输出模块、状态指示模块、电源模块、协议转换模块、验证反馈模块、并联模块、ARM调度模块、信号过滤模块、信号采集模块、EtherCAT模块及ProfiNET模块；其中，所述逻辑控制器依次与所述信号输出模块、所述状态指示模块、所述电源模块、所述协议转换模块及所述验证反馈模块连接，所述电源模块与所述并联模块连接，所述信号输出模块通过所述验证反馈模块与所述协议转换模块连接，所述协议转换模块通过所述ARM调度模块与所述信号过滤模块连接，所述信号过滤模块通过所述信号采集模块依次与所述EtherCAT模块及所述ProfiNET模块连接。
进一步的，所述信号输出模块包括以太网接口及无线收发器。
进一步的，所述状态指示模块包括故障报警器、运行状态指示灯及采集信号显示器。
进一步的，所述电源模块包括电源供给模块及短路保护模块，且所述电源供给模块与所述并联模块连接。
进一步的，所述协议转换模块包括依次连接的接收缓冲模块、数据读取模块、协议转换器及数据编码器，且所述数据编码器与所述接收缓冲模块连接，所述接收缓冲模块依次与所述逻辑控制器、所述验证反馈模块及所述ARM调度模块连接。
进一步的，所述验证反馈模块包括依次连接的数据解码模块、数据转换器及验证模块，且所述验证模块与所述逻辑控制器连接，所述数据解码模块与所述信号输出模块连接。
进一步的，所述并联模块包括摄像头、照明灯及影音设备。
进一步的，所述信号采集模块包括USB接口、串口、ProfiNET总线接口及EtherCAT总线接口，且所述串口包括RS串口、RS串口、MAX串口及ARM调试串口，所述ProfiNET总线接口与所述ProfiNET模块连接，所述EtherCAT总线接口与所述EtherCAT模块连接。
进一步的，所述EtherCAT模块包括处理模块一、随机存取模块一、时钟同步模块一、接口选择模块一、协议驱动模块一、数据收发验算模块一及数据通信模块一，且所述处理模块一依次与所述随机存取模块一及所述时钟同步模块一连接，所述接口选择模块一依次与所述随机存取模块一、所述时钟同步模块一及所述协议驱动模块一连接，所述协议驱动模块一通过所述数据收发验算模块一与所述数据通信模块一连接，所述数据通信模块一与所述EtherCAT总线接口连接。
进一步的，所述ProfiNET模块包括处理模块二、随机存取模块二、时钟同步模块二、接口选择模块二、协议驱动模块二、数据收发验算模块二及数据通信模块二，且所述处理模块二依次与所述随机存取模块二及所述时钟同步模块二连接，所述接口选择模块二依次与所述随机存取模块二、所述时钟同步模块二及所述协议驱动模块二连接，所述协议驱动模块二通过所述数据收发验算模块二与所述数据通信模块二连接，所述数据通信模块二与述ProfiNET总线接口连接。
本发明的有益效果为：
（1）、通过设置信号采集模块与基于多种现场总线协议的设备接插，采集协议信号，在协议转换模块中转换协议信号，并通过逻辑控制器控制信号输出模块，验证反馈模块验证反馈入逻辑控制器，再由信号输出模块输出信号，实现设备相互兼容，协调运行。
（2）、兼容性强，可满足市场上大部分总线协议的转换与设备接插，并联单元功能多样、补偿反馈灵敏，提高系统适应性和实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统的示意图；
图2是根据本发明实施例的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统的状态指示模块的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统的并联模块的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统的串口的示意图。
图中：
1、逻辑控制器；2、信号输出模块；201、以太网接口；202、无线收发器；3、状态指示模块；301、故障报警器；302、运行状态指示灯；303、采集信号显示器；4、电源模块；401、电源供给模块；402、短路保护模块；5、协议转换模块；501、接收缓冲模块；502、数据读取模块；503、协议转换器；504、数据编码器；6、验证反馈模块；601、数据解码模块；602、数据转换器；603、验证模块；7、并联模块；701、摄像头；702、照明灯；703、影音设备；8、ARM调度模块；9、信号过滤模块；10、信号采集模块；1001、USB接口；1002、串口；100201、RS422串口；100202、RS485串口；100203、MAX232串口；100204、ARM调试串口；1003、ProfiNET总线接口；1004、EtherCAT总线接口；11、EtherCAT模块；1101、处理模块一；1102、随机存取模块一；1103、时钟同步模块一；1104、接口选择模块一；1105、协议驱动模块一；1106、数据收发验算模块一；1107、数据通信模块一；12、ProfiNET模块；1201、处理模块二；1202、随机存取模块二；1203、时钟同步模块二；1204、接口选择模块二；1205、协议驱动模块二；1206、数据收发验算模块二；1207、数据通信模块二。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1-4所示，根据本发明实施例的EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，该EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统包括逻辑控制器1、信号输出模块2、状态指示模块3、电源模块4、协议转换模块5、验证反馈模块6、并联模块7、ARM调度模块8、信号过滤模块9、信号采集模块10、EtherCAT模块11及ProfiNET模块12；其中，所述逻辑控制器1依次与所述信号输出模块2、所述状态指示模块3、所述电源模块4、所述协议转换模块5及所述验证反馈模块6连接，所述电源模块4与所述并联模块7连接，所述信号输出模块2通过所述验证反馈模块6与所述协议转换模块5连接，所述协议转换模块5通过所述ARM调度模块8与所述信号过滤模块9连接，所述信号过滤模块9通过所述信号采集模块10依次与所述EtherCAT模块11及所述ProfiNET模块12连接。
在一个实施例中，所述信号输出模块2包括以太网接口201及无线收发器202。
在一个实施例中，所述状态指示模块3包括故障报警器301、运行状态指示灯302及采集信号显示器303。
在一个实施例中，所述电源模块4包括电源供给模块401及短路保护模块402，且所述电源供给模块401与所述并联模块7连接。
在一个实施例中，所述协议转换模块5包括依次连接的接收缓冲模块501、数据读取模块502、协议转换器503及数据编码器504，且所述数据编码器504与所述接收缓冲模块501连接，所述接收缓冲模块501依次与所述逻辑控制器1、所述验证反馈模块6及所述ARM调度模块8连接。
在一个实施例中，所述验证反馈模块6包括依次连接的数据解码模块601、数据转换器602及验证模块603，且所述验证模块603与所述逻辑控制器1连接，所述数据解码模块601与所述信号输出模块2连接。
在一个实施例中，所述并联模块7包括摄像头701、照明灯702及影音设备703。
在一个实施例中，所述信号采集模块10包括USB接口1001、串口1002、ProfiNET总线接口1003及EtherCAT总线接口1004，且所述串口1002包括RS422串口100201、RS485串口100202、MAX232串口100203及ARM调试串口100204，所述ProfiNET总线接口1003与所述ProfiNET模块12连接，所述EtherCAT总线接口1004与所述EtherCAT模块11连接。
在一个实施例中，所述EtherCAT模块11包括处理模块一1101、随机存取模块一1102、时钟同步模块一1103、接口选择模块一1104、协议驱动模块一1105、数据收发验算模块一1106及数据通信模块一1107，且所述处理模块一1101依次与所述随机存取模块一1102及所述时钟同步模块一1103连接，所述接口选择模块一1104依次与所述随机存取模块一1102、所述时钟同步模块一1103及所述协议驱动模块一1105连接，所述协议驱动模块一1105通过所述数据收发验算模块一1106与所述数据通信模块一1107连接，所述数据通信模块一1107与所述EtherCAT总线接口1004连接。
在一个实施例中，所述ProfiNET模块12包括处理模块二1201、随机存取模块二1202、时钟同步模块二1203、接口选择模块二1204、协议驱动模块二1205、数据收发验算模块二1206及数据通信模块二1207，且所述处理模块二1201依次与所述随机存取模块二1202及所述时钟同步模块二1203连接，所述接口选择模块二1204依次与所述随机存取模块二1202、所述时钟同步模块二1203及所述协议驱动模块二1205连接，所述协议驱动模块二1205通过所述数据收发验算模块二1206与所述数据通信模块二1207连接，所述数据通信模块二1207与述ProfiNET总线接口1003连接。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过设置信号采集模块10与基于多种现场总线协议的设备接插，采集协议信号，在协议转换模块5中转换协议信号，并通过逻辑控制器1控制信号输出模块2，验证反馈模块6验证反馈入逻辑控制器1，再由信号输出模块2输出信号，实现设备相互兼容，协调运行；兼容性强，可满足市场上大部分总线协议的转换与设备接插，并联单元功能多样、补偿反馈灵敏，提高系统适应性和实用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，其特征在于，该EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统包括逻辑控制器（1）、信号输出模块（2）、状态指示模块（3）、电源模块（4）、协议转换模块（5）、验证反馈模块（6）、并联模块（7）、ARM调度模块（8）、信号过滤模块（9）、信号采集模块（10）、EtherCAT模块（11）及ProfiNET模块（12）；
其中，所述逻辑控制器（1）依次与所述信号输出模块（2）、所述状态指示模块（3）、所述电源模块（4）、所述协议转换模块（5）及所述验证反馈模块（6）连接，所述电源模块（4）与所述并联模块（7）连接，所述信号输出模块（2）通过所述验证反馈模块（6）与所述协议转换模块（5）连接，所述协议转换模块（5）通过所述ARM调度模块（8）与所述信号过滤模块（9）连接，所述信号过滤模块（9）通过所述信号采集模块（10）依次与所述EtherCAT模块（11）及所述ProfiNET模块（12）连接。
2.根据权利要求1所述的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，其特征在于，所述信号输出模块（2）包括以太网接口（201）及无线收发器（202）。
3.根据权利要求2所述的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，其特征在于，所述状态指示模块（3）包括故障报警器（301）、运行状态指示灯（302）及采集信号显示器（303）。
4.根据权利要求3所述的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，其特征在于，所述电源模块（4）包括电源供给模块（401）及短路保护模块（402），且所述电源供给模块（401）与所述并联模块（7）连接。
5.根据权利要求4所述的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，其特征在于，所述协议转换模块（5）包括依次连接的接收缓冲模块（501）、数据读取模块（502）、协议转换器（503）及数据编码器（504），且所述数据编码器（504）与所述接收缓冲模块（501）连接，所述接收缓冲模块（501）依次与所述逻辑控制器（1）、所述验证反馈模块（6）及所述ARM调度模块（8）连接。
6.根据权利要求5所述的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，其特征在于，所述验证反馈模块（6）包括依次连接的数据解码模块（601）、数据转换器（602）及验证模块（603），且所述验证模块（603）与所述逻辑控制器（1）连接，所述数据解码模块（601）与所述信号输出模块（2）连接。
7.根据权利要求6所述的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，其特征在于，所述并联模块（7）包括摄像头（701）、照明灯（702）及影音设备（703）。
8.根据权利要求7所述的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，其特征在于，所述信号采集模块（10）包括USB接口（1001）、串口（1002）、ProfiNET总线接口（1003）及EtherCAT总线接口（1004），且所述串口（1002）包括RS422串口（100201）、RS485串口（100202）、MAX232串口（100203）及ARM调试串口（100204），所述ProfiNET总线接口（1003）与所述ProfiNET模块（12）连接，所述EtherCAT总线接口（1004）与所述EtherCAT模块（11）连接。
9.根据权利要求8所述的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，其特征在于，所述EtherCAT模块（11）包括处理模块一（1101）、随机存取模块一（1102）、时钟同步模块一（1103）、接口选择模块一（1104）、协议驱动模块一（1105）、数据收发验算模块一（1106）及数据通信模块一（1107），且所述处理模块一（1101）依次与所述随机存取模块一（1102）及所述时钟同步模块一（1103）连接，所述接口选择模块一（1104）依次与所述随机存取模块一（1102）、所述时钟同步模块一（1103）及所述协议驱动模块一（1105）连接，所述协议驱动模块一（1105）通过所述数据收发验算模块一（1106）与所述数据通信模块一（1107）连接，所述数据通信模块一（1107）与所述EtherCAT总线接口（1004）连接。
10.根据权利要求9所述的一种EtherCAT、ProfiNET总线兼容系统，其特征在于，所述ProfiNET模块（12）包括处理模块二（1201）、随机存取模块二（1202）、时钟同步模块二（1203）、接口选择模块二（1204）、协议驱动模块二（1205）、数据收发验算模块二（1206）及数据通信模块二（1207），且所述处理模块二（1201）依次与所述随机存取模块二（1202）及所述时钟同步模块二（1203）连接，所述接口选择模块二（1204）依次与所述随机存取模块二（1202）、所述时钟同步模块二（1203）及所述协议驱动模块二（1205）连接，所述协议驱动模块二（1205）通过所述数据收发验算模块二（1206）与所述数据通信模块二（1207）连接，所述数据通信模块二（1207）与述ProfiNET总线接口（1003）连接。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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