CN111571589A - 一种从站控制装置、终端控制系统及其从站控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从站控制装置、终端控制系统及其从站控制方法，该装置包括：扩展单元、IO单元和主控单元，扩展单元和/或IO单元采用电磁隔离方式设置；其中，扩展单元，用于连接主站，以实现从站与主站之间的连接；以及，在需要连接其它从站的情况下连接其它从站，以实现对其它从站的扩展；IO单元，用于连接外部设备；主控单元，用于兼容至少两种工业以太网协议；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制。本发明的方案，可以解决控制器与外部设备的逻辑信号集成设置不利于外部设备的扩展的问题，达到方便扩展外部设备的效果。

Description

一种从站控制装置、终端控制系统及其从站控制方法

技术领域

本发明属于控制器技术领域，具体涉及一种从站控制装置、终端控制系统及其从站控制方法，尤其涉及一种可兼容双协议的从站隔离式I/O终端控制器、使用该可兼容双协议的从站隔离式I/O终端控制器的终端控制系统、以及该终端控制系统的从站控制方法。

背景技术

目前的注塑机多使用直角坐标机器人进行开膜完成信号的抓取，物件抓取过程中需要检测多个过程状态，机械手末端能达到的位姿有限，信号传输效率不高。究其原因，是因为传统机械手控制器多采用控制器与控制外部设备的逻辑信号集成在一起的设计方案，这样对于外部设备的扩展有一定的限制。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种从站控制装置、终端控制系统及其从站控制方法，以解决控制器与外部设备的逻辑信号集成设置不利于外部设备的扩展的问题，达到方便扩展外部设备的效果。

本发明提供一种从站控制装置，包括：扩展单元、IO单元和主控单元，扩展单元和/或IO单元采用电磁隔离方式设置；其中，扩展单元，用于连接主站，以实现从站与主站之间的连接；以及，在需要连接其它从站的情况下连接其它从站，以实现对其它从站的扩展；IO单元，用于连接外部设备；主控单元，用于兼容至少两种工业以太网协议；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制。

可选地，扩展单元，包括：两个以上扩展支路；两个以上扩展支路中，一个扩展支路用于连接主站，其它扩展支路用于连接其它从站；每个扩展支路，包括：网络端口和网络接口芯片，在网络端口和网络芯片之间采用电磁隔离方式设置；网络端口连接至主站或其它从站；网络接口芯片连接至主控单元。

可选地，在网络端口和网络芯片之间采用电磁隔离方式设置，包括：在网络端口和网络芯片之间采用电容隔离模块进行电容隔离。

可选地，IO单元，包括：缓冲模块和输入输出接口，在缓冲模块和输入输出接口之间采用电磁隔离方式设置；缓冲模块连接至主控单元，用于增加输入输入接口的驱动能力；输入输出接口连接至外部设备，用于实现主控单元与外部设备之间的连接。

可选地，在缓冲模块和输入输出接口之间采用电磁隔离方式设置，包括：在缓冲模块和输入输出接口之间采用磁耦隔离模块进行磁耦隔离。

可选地，主控单元，包括：主控模块和可编程逻辑模块；其中，主控模块连接至IO单元，用于接收外部设备的控制数据，并将接收到的控制数据解析后传输至可编辑逻辑模块；可编程逻辑模块连接至扩展单元，用于实现至少两种工业以太网协议的兼容设置；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于主控模块传输的控制数据实现对外部设备的控制；其中，至少两种工业以太网协议，包括：EtherCAT、Powerlink。

可选地，主控模块，包括：主控芯片；主控模块，还包括：调试模块、复位模块和/或时钟模块；调试模块，用于程序烧写工作；复位模块，用于进行上电复位初始化；时钟模块，用于提供时钟源。

可选地，可编程逻辑模块，包括：现场可编程逻辑门阵列；可编程逻辑模块，还包括：波动模块和/或存储模块；其中，波动模块，用于设置从站节点号；存储模块，用于程序的存储。

可选地，还包括：电源单元；该电源单元，包括：采用隔离方式设置的电源；电源单元，用于为主控单元、扩展单元、IO单元中的用电部分供电。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种终端控制系统，包括：以上所述的从站控制装置。

与上述终端控制系统相匹配，本发明再一方面提供一种终端控制系统的从站控制方法，包括：通过扩展单元，连接主站，以实现从站与主站之间的连接；以及，在需要连接其它从站的情况下连接其它从站，以实现对其它从站的扩展；通过IO单元，连接外部设备；通过主控单元，兼容至少两种工业以太网协议；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制；其中，扩展单元和/或IO单元采用电磁隔离方式设置。

可选地，通过主控单元基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制，包括：通过主控模块，接收外部设备的控制数据，并将接收到的控制数据解析后传输至可编辑逻辑模块；通过可编程逻辑模块，实现至少两种工业以太网协议的兼容设置；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于主控模块传输的控制数据实现对外部设备的控制；其中，至少两种工业以太网协议，包括：EtherCAT、Powerlink。

可选地，还包括：通过电源单元，为主控单元、扩展单元、IO单元中的用电部分供电；其中，电源单元，包括：采用隔离方式设置的电源。

本发明的方案，通过设置可兼容双协议的从站隔离式I/O终端控制器，使该终端控制器采用总线式的传输方式灵活扩展外部设备，可实现一主站多从站的扩展模式，可以方便扩展外部设备。

进一步，本发明的方案，通过使用基于EtherCAT(以太网控制自动化技术)协议从站隔离式I/O终端控制器，EtherCAT协议也可兼容Powerlink(Ethernet PowerLink是支持标准以太网的实时协议)等其他工业总线协议，可以自动获取节点地址，至少能够提升机器人终端信号传输效率和抗干扰能力。

进一步，本发明的方案，通过采用完全隔离式的设计方式，使终端控制器的系统内部与外部形成完成隔离，抑制外部干扰信号和内部骚扰源的辐射，可以增强抗干扰性。

由此，本发明的方案，通过使终端控制器采用总线式的传输方式灵活扩展外部设备，实现一主站多从站的扩展模式，解决控制器与外部设备的逻辑信号集成设置不利于外部设备的扩展的问题，达到方便扩展外部设备的效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的从站控制装置的一实施例的结构示意图；

图2为本发明的终端控制系统中基于双协议从站隔离式IO控制器硬件架构的一实施例的结构示意图，具体为可兼容双协议从站隔离式IO控制器硬件架构的一实施例的结构示意图；

图3为本发明的终端控制系统的从站控制方法的一实施例的流程示意图；

图4为本发明的方法中通过主控单元基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制的一实施例的流程示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-主机中央处理器(Host CPU)；2-振荡器(OSC)；3-现场可编程逻辑门阵列(FPGA)；4-带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)；5-端口物理层(PHY)；6-电容隔离模块；7-网络端口(如RJ45)；8-三态缓冲器；9-磁耦隔离模块；10-输入/输出端口(DIO/DIN)；11-隔离电源；12-联合测试工作组(JTAG)；13-复位开关(RESET)。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种从站控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该从站控制装置可以作为从站控制器与主站匹配使用，该从站控制装置可以包括：扩展单元、IO单元和主控单元，扩展单元和/或IO单元采用电磁隔离方式设置。扩展单元和IO单元，分别连接至主控单元。

具体地，扩展单元，可以用于连接主站，以实现从站控制器所在从站与主站之间的连接；以及，在需要连接其它从站的情况下连接其它从站，以实现基于从站控制器所在从站对其它从站的扩展，从而，在至少能够连接至主站的情况下，还能够选择性地连接一个或两个以上其它从站。其中，其它从站，是区分于从站控制器所在从站的从站。其它从站可以是与从站控制器所在从站相同的从站，也可以是与从站控制器所在从站不同的从站。

在一个可选例子中，扩展单元，可以包括：两个以上扩展支路。两个以上扩展支路中，一个扩展支路可以用于连接主站，其它扩展支路可以用于连接其它从站。每个扩展支路，可以包括：网络端口和网络接口芯片，在网络端口和网络芯片之间采用电磁隔离方式设置。

网络端口连接至主站或其它从站。例如：网络端口如RJ45。网络端口(如RJ45)7可以采用直通RJ45网口，可以用于进行总线通讯的接口。网络端口(如RJ45)7可以采用直通RJ45网口来连接主站或扩展连接其他从站，起到为主从站数据传递提供物理连接端口的作用。

网络接口芯片连接至主控单元。例如：网络接口芯片如PHY。端口物理层(PHY)5为千兆以太网物理层芯片KSZ9031RNX，可以提供以太网物理层接口，也可用其他类似作用的芯片来代替。网络接口芯片(如端口物理层5)，可以为千兆以太网物理层芯片KSZ9031RNX，串行FLASH接口简单，传输稳定，千兆以太网芯片可以实现更快的通讯速率。

例如：对于六轴机器人应用场合的输入输出信号具有高度的实时性，可以在30毫秒内刷新最多1000个结点，提升功能运算和执行的效率；完全隔离式的硬件架构设计增强信号传输过程中的抗干扰性和可靠性；同时还具有多节点挂线自动设定支持星形、线性、树形等几乎所有的网络拓扑结构，节省信号传输线线长，减少给主控的传输信号线数量，实现一拖多扩展外设的目的。

由此，通过设置两个以上扩展支路，在连接主站外，还可以连接其它从站，方便实现了扩展；每个扩展支路中采用网络端口和网络接口芯片，并在网络端口和网络芯片之间采用电磁隔离方式设置，实现了信号隔离，提升了信号传输的可靠性和抗干扰能力。

可选地，在网络端口和网络芯片之间采用电磁隔离方式设置，可以包括：在网络端口和网络芯片之间采用电容隔离模块进行电容隔离。

例如：电容隔离模块6使用电容隔离方式隔离通讯信号，抑制干扰。

由此，通过在网络通信过程中采用电容隔离模块使用电容隔离方式隔离通讯信号，可以增强EMC的可靠性能。

具体地，IO单元，可以用于连接外部设备。

在一个可选例子中，IO单元，可以包括：缓冲模块和输入输出接口，在缓冲模块和输入输出接口之间采用电磁隔离方式设置。

缓冲模块连接至主控单元，如三态缓冲器8连接至主控芯片1，可以用于增加输入输入接口的驱动能力。例如：三态缓冲器8缓冲器使用驱动芯片IC SN74HCT04D，可以增加IO口驱动能力，也可用其他类似作用的芯片来代替。例如：三态缓冲器8可以为缓冲器ICSN74HCT04D用来提高多路输出信号的驱动能力，由于拉电流由此芯片提供，避免了主芯片的IO口同时工作时产生大的负荷，影响主芯片的控制功能。

输入输出接口连接至外部设备，用于实现主控单元与外部设备之间的连接，如输入/输出端口(DIO/DIN)10连接至外部设备如机械手、机器人等，具体地可以通过传输带、控制阀等中间件连接至机械手、机器人等外部设备。例如：输入/输出端口(DIO/DIN)10输出采用N型-金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，输入直接通过光藕采集信号，可以用来实现IO输入输出。其中，输入/输出端口(DIO/DIN)10中，输出部分采用N型-金氧半场效晶体管(MOSFET)，输入部分直接通过光藕LM291-4采集信号。

由此，通过设置缓冲模块和输入输出接口，方便了从站控制器与外部设备之间的连接；通过在缓冲模块和输入输出接口之间采用电磁隔离方式设置，可以实现对外部设备与从站控制器的控制系统之间的信号隔离，抑制干扰。

可选地，在缓冲模块和输入输出接口之间采用电磁隔离方式设置，可以包括：在缓冲模块和输入输出接口之间采用磁耦隔离模块进行磁耦隔离。

例如：磁耦隔离模块9使用多路磁藕进行隔离，使负载部分与系统工作平面进行隔离，起到抑制干扰的作用。

由此，通过采用磁耦隔离模块，使用多路磁藕进行隔离，有阻断低频干扰信号的效果；通过采用全隔离式设计，解决控制器抗干扰性和可靠性不强的问题。

具体地，主控单元，可以用于兼容至少两种工业以太网协议；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制，如实现对外部设备中各执行机构的运行状态的监测和控制。

例如：该终端控制器采用总线式的传输方式灵活扩展外部设备，可实现一主站多从站的扩展模式，至少可以解决控制器与外部设备的逻辑信号集成设置不利于外部设备的扩展的问题，以方便扩展外部设备。如基于EtherCAT协议从站隔离式I/O终端控制器硬件架构，可以用于六轴机器人各种终端的状态检测和逻辑输出。六自由度机器人使用的基于EtherCAT(以太网控制自动化技术)协议从站隔离式I/O终端控制器硬件架构的设计，可以解决机器人终端信号传输效率低下，抗干扰能力不强方面的问题。

由此，通过扩展单元连接主站、其它从站，通过IO单元连接外部设备，进而通过控制单元在主站的控制下基于兼容的至少两种工业以太网协议实现对外部设备的控制，至少可以解决控制器与外部设备的逻辑信号集成设置不利于外部设备的扩展的问题，方便扩展外部设备；还通过对扩展单元、IO单元等采用电磁隔离方式设置，提升了抗干扰能力。

在一个可选例子中，主控单元，可以包括：主控模块和可编程逻辑模块。主控模块和可编程逻辑模块相连。

具体地，主控模块连接至IO单元，可以用于接收外部设备的控制数据，并将接收到的控制数据解析后传输至可编辑逻辑模块。例如：主控模块主要采用主控芯片如主机中央处理器(Host CPU)1。主机中央处理器(Host CPU)1为主控制芯片，可以采用ADI289 dsp芯片进行数据运算。例如：主机中央处理器(Host CPU)1为主控制芯片，采用ADI289 dsp芯片进行数据处理，将控制器运动控制器部分的数据解析后传递分配给FPGA，实现解析，传递数据的作用。

可选地，主控模块，可以包括：主控芯片。主控模块，还可以包括：调试模块、复位模块和/或时钟模块。调试模块、复位模块、时钟模块等，分别连接至主控芯片。

调试模块，如联合测试工作组(JTAG)12，可以用于程序烧写工作。例如：联合测试工作组(JTAG)12，可以是预留JTAG在线调试接口。预留JTAG在线调试接，可以进行程序烧写工作，便于调试阶段随时更新程序。

复位模块，如复位开关(RESET)13，可以用于进行上电复位初始化。例如：复位开关(RESET)13，作为复位芯片，可以采用IC TPS3809K33DBVTG4进行上电复位初始化，也可用其他芯片支持的上电复位电路来替代。例如：复位芯片采用IC TPS3809K33DBVTG4进行系统启动前寄存器复位操作，来初始化芯片状态，使芯片在断电后可以正常启动。

时钟模块，如振荡器(OSC)2，可以用于提供时钟源。例如：振荡器(OSC)2为有源晶体振荡器，可以采用晶体振荡器NZ2520SB 50MHz(有源)，以提供稳定时钟源，如提供稳定的系统时钟源。

由此，通过在主控模块中，配合主控芯片设置调试模块、复位模块和/或时钟模块等，可以使得主控单元的工作更加精准和可靠。

具体地，可编程逻辑模块连接至扩展单元，可以用于实现至少两种工业以太网协议的兼容设置；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于主控模块传输的控制数据实现对外部设备的控制。其中，至少两种工业以太网协议，可以包括：EtherCAT、Powerlink。例如：EtherCAT协议也可兼容Powerlink等其他工业总线协议(如Ethernet PowerLink协议，是支持标准以太网的实时协议)。基于百兆EtherCAT总线技术，可以自动获取节点地址，便于扩展，使用方便，传输效率高，解决了扩展外设时需要手动设定地址的不便利问题，以及信号传输位数少而实时性受限的问题；并且，百兆EtherCAT总线技术兼容Powerlink协议，可以实现一机多用的效果。本发明的方案中的硬件设计可以实现兼容EtherCAT、Powerlink双协议的从站隔离式IO控制器的外部设备逻辑监测以及执行驱动控制外部设备等功能。但实际使用时，本发明的方案中从控制器硬件架构也可设计为兼容FPGA支持的其他工业以太网协议，不限于EtherCAT和Powerlink。

例如：可编程逻辑模块主要采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)3。现场可编程逻辑门阵列(FPGA)3为使用工业以太网协议的从站控制器，可以采用XILINX FPGA Virtex可编程逻辑控制器的软核设计，可兼容两种工业以太网协议(如EtherCAT、Powerlink)，实现依靠通讯总线进行数据处理的作用。最小系统中使用大规模逻辑阵列(如现场可编程逻辑门阵列3)可使用开发环境中创建软核或硬核(如一种为代码实现的协议、为芯片集成了的协议)，实现兼容两种工业以太网协议的从站控制器，本发明的方案采用XILINX FPGA Virtex可编程逻辑控制器的软核设计(现有开源的协议)来兼容两种工业以太网协议(EtherCAT，Powerlink)。

由此，通过主控模块和可编程逻辑模块，可以实现在主站的控制下对外部设备的监控，且可以兼容至少两种工业以太网协议，提升了从站控制器的兼容性和通用性，使得扩展更加方便和可靠。

可选地，可编程逻辑模块，可以包括：现场可编程逻辑门阵列。例如：采用大规模可编程逻辑阵列的软核来实现可兼容EtherCAT及Powerlink总线的从站IO控制器，解决了控制器兼容性不强、无法通用的问题，可实现对原机械手各种监控功能信号(如吸盘、第一夹具、主臂垂直、主臂水平、Z轴安全确认、主臂原点、副臂原点、第二夹具、中板模等机械手信号)的替代，同时也可以对各种执行机构通过逻辑电平进行控制和监控，具有高度的可扩展性，可以减少给主控的传输信号线数量的效果。

可编程逻辑模块，还可以包括：波动模块和/或存储模块。波动模块、存储模块等分别连接至现场可编程逻辑门阵列。其中，

波动模块，如波动开关，可以用于设置从站节点号。例如：采用波动开关来设定非自动分配获取节点协议控制器的从站节点号。

存储模块，如带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)4，可以用于程序的存储。例如：带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)4为IIC串形总线EEPROM，本发明的方案中能够可以使用镁光IC N25Q128A13EF840E(FLASH)，可以用于程序的存储，也可用其他类似作用的芯片来代替。例如：程序可以通过4IIC串形总线EEPROM存储器存储。

例如：可编程逻辑控制器调用IP核可兼容多种工业通讯总线，实现一机可兼容多种工业通讯总线；系统与外设完全隔离；控制器可自动设定节点或外部干预设定，可实现外设可自动设定节点拓展或外部强制设定。如：对于机械手或四、六轴机器人的外部设备输入输出信号具有便捷的可扩展性，节省信号传输线线长，减少给主控的传输信号线数量，提升功能运算和执行的效率，完全隔离式设计增强了信号传输过程中抗干扰性和可靠性，同时还具有协议兼容，一机多用，一拖多扩展外设的作用。

由此，通过在可编程逻辑模块中，配合现场可编程逻辑门阵列设置波动模块和/或存储模块等，可以使得可编程逻辑模块的工作更加精准和可靠。通过兼容两种工业以太网协议，即大规模可编程逻辑阵列的兼容两种工业总线技术(EtherCAT，Powerlink)，具有多节点自动设定功能。

在一个可选实施方式中，还可以包括：电源单元。该电源单元，可以包括：采用隔离方式设置的电源，如隔离电源11。

电源单元，可以用于为主控单元、扩展单元、IO单元中的用电部分供电。电源单元可以分别连接至主控单元、扩展单元和IO单元，从而可以为主控单元、扩展单元和IO单元中的用电部分供电。例如：隔离电源11可以采用高频变压器隔离的DCDC转换电路。隔离电源11采用高频变压器隔离的DCDC转换电路，初次级隔离使用，使用不同参考点，做到系统与外设的加强隔离。

例如：在工业环境下，为保证信号传输的质量，采用完全隔离式的设计方式增强抗干扰性。其中，对于IO状态电路采用光电隔离，控制器最小系统部分采用变压器隔离，网络通信信号部分采用电容隔离，使系统内部与外部形成完成隔离，抑制外部干扰信号和内部骚扰源的辐射。这样，采用三种隔离方式，即对于IO状态电路采用光电隔离，控制器最小系统部分采用变压器隔离，网络通信部分采用磁隔离，使系统内部与外部形成完成隔离，抑制外部干扰信号和内部骚扰源的辐射，抗静电EFT(电快速瞬变脉冲群)等能力更强。

综上，本发明的方案，可以针对一种协议的从控制器只能配套同一种协议的主控制器，无法兼容不同的工业总线协议的问题，通过大规模逻辑阵列实现具备两种工业以太网协议的从控制器，可兼容不同的主站控制器，配套EtherCAT协议的主站或者配套Powerlink协议的主站；针对内、外部干扰可以在系统和外设间的地线上传输导致的系统内部串扰的问题，通过从控制器的系统内部参考点和外设的参考点即工作地进行隔离设计，实现内外部工作地的有效隔离使得干扰被阻断，提升抗干扰性和可靠性。

由此，通过电源及信号的隔离式设计，总体上解决了总线协议兼容性差、干扰及抗干扰能力不强的问题，达到了IO终端的控制器可以兼具两种工业以太网协议，具备强抗干扰能力的技术效果。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置可兼容双协议的从站隔离式I/O终端控制器，使该终端控制器采用总线式的传输方式灵活扩展外部设备，可实现一主站多从站的扩展模式，可以方便扩展外部设备。

根据本发明的实施例，还提供了对应于从站控制装置的一种终端控制系统。该终端控制系统可以包括：以上所述的从站控制装置。例如：该终端控制系统，可以包括：主站和至少一个从站，该至少一个从站可以具有以上所述的从站控制装置。

在一个可选实施方式中，至少为了解决控制器与外部设备的逻辑信号集成设置不利于外部设备的扩展的问题，本发明的方案，提供一种可兼容双协议的从站隔离式I/O终端控制器。该终端控制器采用总线式的传输方式灵活扩展外部设备，可实现一主站多从站的扩展模式，至少可以解决控制器与外部设备的逻辑信号集成设置不利于外部设备的扩展的问题，以方便扩展外部设备。

具体地，本发明的方案，具体可以是一种六自由度机器人使用的基于EtherCAT(以太网控制自动化技术)协议从站隔离式I/O终端控制器硬件架构的设计，解决机器人终端信号传输效率低下，抗干扰能力不强方面的问题。其中，EtherCAT协议也可兼容Powerlink等其他工业总线协议(如Ethernet PowerLink协议，是支持标准以太网的实时协议)。

例如：基于百兆EtherCAT总线技术，可以自动获取节点地址，便于扩展，使用方便，传输效率高，解决了扩展外设时需要手动设定地址的不便利问题，以及信号传输位数少而实时性受限的问题。并且，百兆EtherCAT总线技术兼容Powerlink协议，可以实现一机多用的效果。其中，自动获取节点地址，可以包括：通过主站对从站分配的节点，每一个从站都能够和主站有序的进行通讯。

在注塑机进行物件抓取时，使用六自由度工业机器人等的机械手进行自动化生产物料的夹取和移动效率更高，能达到的轨迹和姿态更多样，能完成更多样的目标任务，使用过程中需要对注塑机的开模完成信号、关模完成信号、报警信号、安全门打开盒关闭等进行监控，将完成动作的信号和状态给到六轴主控部分的控制器，让六轴机器人按照逻辑去依次执行下一个连贯的动作，形成闭环控制。本发明的方案中提供的一款基于EtherCAT协议从站隔离式I/O终端控制器硬件架构，可用于六轴机器人各种终端的状态检测和逻辑输出。

可选地，从控制器的IO单元可以对多组IO信号可同步获取和传输，以实现同步检测或控制外设的目的，使得对多组负载的同步控制实时性更强。

可选地，通过大规模可编程逻辑阵列的IP软核调用可兼容双协议可以实现一拖多的目的。

进一步地，由于在工业环境下，为保证信号传输的质量，采用完全隔离式的设计方式增强抗干扰性。其中，对于IO状态电路采用光电隔离，控制器最小系统部分采用变压器隔离，网络通信信号部分采用电容隔离，使系统内部与外部形成完成隔离，抑制外部干扰信号和内部骚扰源的辐射(外部干扰信号即从负载或者电网侧传导给控制器终端的骚扰源，内部骚扰源指由内部电源或者其他可以产生di/dt的电路所产生的干扰源)。这样，采用三种隔离方式，即对于IO状态电路采用光电隔离，控制器最小系统部分采用变压器隔离，网络通信部分采用磁隔离，使系统内部与外部形成完成隔离，抑制外部干扰信号和内部骚扰源的辐射，抗静电EFT(电快速瞬变脉冲群)等能力更强。

例如：控制器最小系统部分，可以包括：主控制器，震荡器，复位电路，供电电源次级，光藕输入端等系统内部共地部分，即图2中的主机中央处理器(Host CPU)1、振荡器(OSC)2、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)3、带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)4、端口物理层(PHY)5、三态缓冲器8、联合测试工作组(JTAG)12、复位开关(RESET)13、波动开关部分。外部干扰信号，可以是从负载或者电网侧传导给控制器终端的骚扰源。内部骚扰源，可以是指由内部电源或者其他可以产生di/dt的电路所产生的干扰源。

经验证，本发明的方案中提供的是一种可兼容Powerlink、EtherCAT协议的隔离式IO控制器，对于六轴机器人应用场合的输入输出信号具有高度的实时性，可以在30毫秒内刷新最多1000个结点，提升功能运算和执行的效率；完全隔离式的硬件架构设计增强信号传输过程中的抗干扰性和可靠性；同时还具有多节点挂线自动设定支持星形、线性、树形等几乎所有的网络拓扑结构，节省信号传输线线长，减少给主控的传输信号线数量，实现一拖多扩展外设的目的。

可见，本发明的方案，采用大规模可编程逻辑阵列(FPGA)的软核来实现可兼容EtherCAT及Powerlink总线的从站IO控制器，FPGA的特点就是由大规模可编程逻辑阵列组成的，可以实现多个逻辑组合并行同步运行，解决了控制器兼容性不强、无法通用的问题，可实现对原机械手各种监控功能信号(如吸盘、第一夹具、主臂垂直、主臂水平、Z轴安全确认、主臂原点、副臂原点、第二夹具、中板模等机械手信号)的替代，同时也可以通过中间转换装置，如继电器、阀门等对各种执行机构通过逻辑电平进行控制和监控，具有高度的可扩展性，可以减少给主控的传输信号线数量的效果；采用全隔离式设计，解决控制器抗干扰性和可靠性不强的问题。本发明通过兼容两种工业以太网协议，即大规模可编程逻辑阵列的兼容两种工业总线技术(EtherCAT，Powerlink)，具有多节点自动设定功能；通过电源及信号的隔离式设计，总体上解决了总线协议兼容性差、干扰及抗干扰能力不强的问题，达到了IO终端的控制器可以兼具两种工业以太网协议，具备强抗干扰能力的技术效果。

在一个可选具体实施方式中，可以参见图2所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。

图2为可兼容双协议(如EtherCAT、Powerlink)从站隔离式IO控制器硬件架构设计的示意图。图2所示的双协议全隔离式I/O从站控制器硬件结构，可以包括：主机中央处理器(Host CPU)1，振荡器(OSC)2，现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)3，带电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable read onlymemory，EEPROM)4，端口物理层(Physical，PHY)5，电容隔离模块6，网络端口(如RJ45，一种布线系统中信息插座即通信引出端连接器)7，三态缓冲器8，磁耦隔离模块9，输入/输出端口(DIO/DIN)10，隔离电源11，联合测试工作组(Joint Test Action Group，JTAG)12，复位开关(RESET)13和波动开关。

其中，振荡器(OSC)2、现场可编程逻辑门阵列(FPGA)3、三态缓冲器8、联合测试工作组(JTAG)12、复位开关(RESET)13，分别连接至主机中央处理器(Host CPU)1。网络端口(如RJ45)7、电容隔离模块6、端口物理层(PHY)5依次设置。网络端口(如RJ45)7、电容隔离模块6、端口物理层(PHY)5可以设置两路。一路网络端口(如RJ45)7、电容隔离模块6、端口物理层(PHY)5，连接至现场可编程逻辑门阵列(FPGA)3。另一路网络端口(如RJ45)7、电容隔离模块6、端口物理层(PHY)5，也连接至现场可编程逻辑门阵列(FPGA)3。带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)4和波动开关分别连接至现场可编程逻辑门阵列(FPGA)3。输入/输出端口(DIO/DIN)10、磁耦隔离模块9、三态缓冲器8，依次设置。

可选地，通过电容隔离模块6、磁耦隔离模块9、隔离电源11部分的隔离设计，提升了外部设备与内部工作地的稳定性，相互之间互不影响。

在一些机械手或四、六轴工业机器人控制系统中，执行器或传感器通过并行传输的方式直接接到运动控制器的IO控制引脚，这样就占用了主控制器的许多资源和运算性能，并且由于主控制器引脚数量有限，所以对于外设开放数量非常有限，不便于外设接口的扩展，且主控于IO一般集成在一套控制器上，安装方式固定，若在需要对外部远程设备进行检测或控制时就需要引很长的线来外接设备或传感器，这样对传输的可靠性和准确性既没有保障，也受到IO资源数量的限制。且一套IO控制器仅适用于一套对应主站协议的控制器，无法适用于其他协议的主控。作为远程IO，大部分控制器未对电源及信号与外设零基点进行完全隔离，EMC性能不够强。而本发明的方案增加的可兼容双协议从站隔离式IO控制器，可以很好地解决这些方面的问题，详细的实施方式可以参见以下示例性说明。

具体地，在图2所示的例子中，主机中央处理器(Host CPU)1为主控制芯片，可以采用ADI289 dsp芯片进行数据运算。例如：主机中央处理器(Host CPU)1为主控制芯片，采用ADI289 dsp芯片进行数据处理，将控制器运动控制器部分的数据解析后传递分配给FPGA，实现解析，传递数据的作用。

振荡器(OSC)2为有源晶体振荡器，可以采用晶体振荡器NZ2520SB50MHz(有源)，以提供稳定时钟源，如提供稳定的系统时钟源。

现场可编程逻辑门阵列(FPGA)3为使用工业以太网协议的从站控制器，可以采用XILINX FPGA Virtex可编程逻辑控制器的软核设计，可兼容两种工业以太网协议(如EtherCAT、Powerlink)，实现依靠通讯总线进行数据处理的作用。最小系统中使用大规模逻辑阵列(如现场可编程逻辑门阵列3)可使用开发环境中创建软核或硬核(如一种为代码实现的协议、为芯片集成了的协议)，实现兼容两种工业以太网协议的从站控制器，本发明的方案采用XILINX FPGA Virtex可编程逻辑控制器的软核设计(现有开源的协议)来兼容两种工业以太网协议(EtherCAT，Powerlink)。

带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)4为IIC串形总线EEPROM，本发明的方案中能够可以使用镁光IC N25Q128A13EF840E(FLASH)，用于程序的存储，也可用其他类似作用的芯片来代替。例如：程序可以通过4IIC串形总线EEPROM存储器存储。

端口物理层(PHY)5为千兆以太网物理层芯片KSZ9031RNX，可以提供以太网物理层接口，也可用其他类似作用的芯片来代替。例如：网络接口芯片(如端口物理层5)，可以为千兆以太网物理层芯片KSZ9031RNX，串行FLASH接口简单，传输稳定，千兆以太网芯片可以实现更快的通讯速率。

电容隔离模块6使用电容隔离方式隔离通讯信号，抑制干扰。网络通信过程中电容隔离模块6使用电容隔离方式隔离通讯信号，可以增强EMC的可靠性能。一些系统的内部地和负载的地以及大地是共地的，若地上有波动，整个系统的供电都在波动；而本申请中采用隔离的方案，系统的内部地与外设的地是两个不同的地，互不受干扰和影响，即使外部有干扰也不会传导到系统内部。系统的内部是稳定的。

网络端口(如RJ45)7可以采用直通RJ45网口，用于进行总线通讯的接口。例如：网络端口(如RJ45)7可以采用直通RJ45网口来连接主站或扩展连接其他从站，起到为主从站数据传递提供物理连接端口的作用。

三态缓冲器8缓冲器使用驱动芯片IC SN74HCT04D，可以增加IO口驱动能力，也可用其他类似作用的芯片来代替。例如：三态缓冲器8可以为缓冲器IC SN74HCT04D用来提高多路输出信号的驱动能力，由于拉电流由此芯片提供，避免了主芯片的IO口同时工作时产生大的负荷，影响主芯片的控制功能。

磁耦隔离模块9使用多路磁藕进行隔离，使负载部分与系统工作平面进行隔离，起到抑制干扰的作用。其中，磁耦隔离模块9使用多路磁藕进行隔离，有阻断低频干扰信号的效果。磁藕输入端和输出端上的地是两个不同的地。

输入/输出端口(DIO/DIN)10输出采用N型-金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，输入直接通过光藕采集信号，可以用来实现IO输入输出。其中，输入/输出端口(DIO/DIN)10中，输出部分采用N型-金氧半场效晶体管(MOSFET)，输入部分直接通过光藕LM291-4采集信号。

隔离电源11可以采用高频变压器隔离的DCDC转换电路。隔离电源11采用高频变压器隔离的DCDC转换电路，初次级隔离使用，使用不同参考点，做到系统与外设的加强隔离。隔离电源的输入的地和输出的地是两个不同的地，彼此隔离。

联合测试工作组(JTAG)12，可以是预留JTAG在线调试接口。预留JTAG在线调试接，可以进行程序烧写工作，便于调试阶段随时更新程序。

复位开关(RESET)13，作为复位芯片，可以采用IC TPS3809K33DBVTG4进行上电复位初始化，也可用其他芯片支持的上电复位电路来替代。例如：复位芯片采用ICTPS3809K33DBVTG4进行系统启动前寄存器复位操作，来初始化芯片状态，使芯片在断电后可以正常启动。

采用波动开关来设定非自动分配获取节点协议控制器的从站节点号。

可见，本发明的方案中，至少可以达到的有益效果可以包括：可编程逻辑控制器调用IP核可兼容多种工业通讯总线，实现一机可兼容多种工业通讯总线；系统与外设完全隔离；控制器可自动设定节点或外部干预设定，可实现外设可自动设定节点拓展或外部强制设定。例如：本发明的方案是一种可兼容双协议的从站隔离式I/O终端控制器，对于机械手或四、六轴机器人的外部设备输入输出信号具有便捷的可扩展性，节省信号传输线线长，减少给主控的传输信号线数量，提升功能运算和执行的效率，完全隔离式设计增强了信号传输过程中抗干扰性和可靠性，同时还具有协议兼容，一机多用，一拖多扩展外设的作用。

其中，本发明的方案中的硬件设计可以实现兼容EtherCAT、Powerlink双协议的从站隔离式IO控制器的外部设备逻辑监测以及执行驱动控制外部设备等功能。但实际使用时，本发明的方案中从控制器硬件架构也可设计为兼容FPGA支持的其他工业以太网协议，不限于EtherCAT和Powerlink。

一些从控制器只能和一种特定协议的主站进行通讯；而本发明的方案中从控制器可以和EtherCAT类型的主站通讯，或者和Powerlink类型的主站通讯，可以兼容不同总线协议的主控制器。

由于本实施例的终端控制系统所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过使用基于EtherCAT(以太网控制自动化技术)协议从站隔离式I/O终端控制器，EtherCAT协议也可兼容Powerlink(EthernetPowerLink是支持标准以太网的实时协议)等其他工业总线协议，可以自动获取节点地址，至少能够提升机器人终端信号传输效率和抗干扰能力。

根据本发明的实施例，还提供了对应于终端控制系统的一种终端控制系统的从站控制方法，如图3所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该终端控制系统的从站控制方法可以作为从站控制器与主站匹配使用，该从站控制方法可以包括：步骤S110至步骤S130。

在步骤S110处，通过扩展单元，连接主站，以实现从站控制器所在从站与主站之间的连接；以及，在需要连接其它从站的情况下连接其它从站，以实现基于从站控制器所在从站对其它从站的扩展，从而，在至少能够连接至主站的情况下，还能够选择性地连接一个或两个以上其它从站。其中，其它从站，是区分于从站控制器所在从站的从站。其它从站可以是与从站控制器所在从站相同的从站，也可以是与从站控制器所在从站不同的从站。

在步骤S120处，通过IO单元，连接外部设备。

在步骤S130处，通过主控单元，兼容至少两种工业以太网协议；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制，如实现对外部设备中各执行机构的运行状态的监测和控制。

其中，扩展单元和/或IO单元采用电磁隔离方式设置。

例如：该终端控制器采用总线式的传输方式灵活扩展外部设备，可实现一主站多从站的扩展模式，至少可以解决控制器与外部设备的逻辑信号集成设置不利于外部设备的扩展的问题，以方便扩展外部设备。如基于EtherCAT协议从站隔离式I/O终端控制器硬件架构，可以用于六轴机器人各种终端的状态检测和逻辑输出。六自由度机器人使用的基于EtherCAT(以太网控制自动化技术)协议从站隔离式I/O终端控制器硬件架构的设计，可以解决机器人终端信号传输效率低下，抗干扰能力不强方面的问题。

由此，通过扩展单元连接主站、其它从站，通过IO单元连接外部设备，进而通过控制单元在主站的控制下基于兼容的至少两种工业以太网协议实现对外部设备的控制，至少可以解决控制器与外部设备的逻辑信号集成设置不利于外部设备的扩展的问题，方便扩展外部设备。还通过对扩展单元、IO单元等采用电磁隔离方式设置，提升了抗干扰能力。

可选地，步骤S130中通过主控单元，兼容至少两种工业以太网协议；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制的具体过程，可以参见以下示例性说明。

下面结合图4所示本发明的方法中通过主控单元基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S130中通过主控单元基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制的具体过程，可以包括：步骤S210和步骤S220。

步骤S210，通过主控模块，接收外部设备的控制数据，并将接收到的控制数据解析后传输至可编辑逻辑模块。例如：主控模块主要采用主控芯片如主机中央处理器(HostCPU)1。主机中央处理器(Host CPU)1为主控制芯片，可以采用ADI289 dsp芯片进行数据运算。例如：主机中央处理器(Host CPU)1为主控制芯片，采用ADI289 dsp芯片进行数据处理，将控制器运动控制器部分的数据解析后传递分配给FPGA，实现解析，传递数据的作用。

步骤S220，通过可编程逻辑模块，实现至少两种工业以太网协议的兼容设置；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于主控模块传输的控制数据实现对外部设备的控制。其中，至少两种工业以太网协议，可以包括：EtherCAT、Powerlink。例如：EtherCAT协议也可兼容Powerlink等其他工业总线协议(如Ethernet PowerLink协议，是支持标准以太网的实时协议)。基于百兆EtherCAT总线技术，可以自动获取节点地址，便于扩展，使用方便，传输效率高，解决了扩展外设时需要手动设定地址的不便利问题，以及信号传输位数少而实时性受限的问题；并且，百兆EtherCAT总线技术兼容Powerlink协议，可以实现一机多用的效果。本发明的方案中的硬件设计可以实现兼容EtherCAT、Powerlink双协议的从站隔离式IO控制器的外部设备逻辑监测以及执行驱动控制外部设备等功能。但实际使用时，本发明的方案中从控制器硬件架构也可设计为兼容FPGA支持的其他工业以太网协议，不限于EtherCAT和Powerlink。

例如：可编程逻辑模块主要采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)3。现场可编程逻辑门阵列(FPGA)3为使用工业以太网协议的从站控制器，可以采用XILINX FPGA Virtex可编程逻辑控制器的软核设计，可兼容两种工业以太网协议(如EtherCAT、Powerlink)，实现依靠通讯总线进行数据处理的作用。最小系统中使用大规模逻辑阵列(如现场可编程逻辑门阵列3)可使用开发环境中创建软核或硬核(如一种为代码实现的协议、为芯片集成了的协议)，实现兼容两种工业以太网协议的从站控制器，本发明的方案采用XILINX FPGA Virtex可编程逻辑控制器的软核设计(现有开源的协议)来兼容两种工业以太网协议(EtherCAT，Powerlink)。

由此，通过主控模块和可编程逻辑模块，可以实现在主站的控制下对外部设备的监控，且可以兼容至少两种工业以太网协议，提升了从站控制器的兼容性和通用性，使得扩展更加方便和可靠。

在一个可选实施方式中，还可以包括：通过电源单元，为主控单元、扩展单元、IO单元中的用电部分供电。

其中，电源单元，可以包括：采用隔离方式设置的电源，如隔离电源11。电源单元可以分别连接至主控单元、扩展单元和IO单元，从而可以为主控单元、扩展单元和IO单元中的用电部分供电。例如：隔离电源11可以采用高频变压器隔离的DCDC转换电路。隔离电源11采用高频变压器隔离的DCDC转换电路，初次级隔离使用，使用不同参考点，做到系统与外设的加强隔离。

例如：在工业环境下，为保证信号传输的质量，采用完全隔离式的设计方式增强抗干扰性。其中，对于IO状态电路采用光电隔离，控制器最小系统部分采用变压器隔离，网络通信信号部分采用电容隔离，使系统内部与外部形成完成隔离，抑制外部干扰信号和内部骚扰源的辐射。这样，采用三种隔离方式，即对于IO状态电路采用光电隔离，控制器最小系统部分采用变压器隔离，网络通信部分采用磁隔离，使系统内部与外部形成完成隔离，抑制外部干扰信号和内部骚扰源的辐射，抗静电EFT(电快速瞬变脉冲群)等能力更强。

由此，通过电源及信号的隔离式设计，总体上解决了总线协议兼容性差、干扰及抗干扰能力不强的问题，达到了IO终端的控制器可以兼具两种工业以太网协议，具备强抗干扰能力的技术效果。

由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述终端控制系统的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过采用完全隔离式的设计方式，使终端控制器的系统内部与外部形成完成隔离，抑制外部干扰信号和内部骚扰源的辐射，可以增强抗干扰性。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种从站控制装置，其特征在于，包括：扩展单元、IO单元和主控单元，扩展单元和/或IO单元采用电磁隔离方式设置；其中，

扩展单元，用于连接主站，以实现从站与主站之间的连接；以及，在需要连接其它从站的情况下连接其它从站，以实现对其它从站的扩展；

IO单元，用于连接外部设备；

主控单元，用于兼容至少两种工业以太网协议；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制。

2.根据权利要求1所述的从站控制装置，其特征在于，扩展单元，包括：两个以上扩展支路；两个以上扩展支路中，一个扩展支路用于连接主站，其它扩展支路用于连接其它从站；

每个扩展支路，包括：网络端口和网络接口芯片，在网络端口和网络芯片之间采用电磁隔离方式设置；

网络端口连接至主站或其它从站；

网络接口芯片连接至主控单元。

3.根据权利要求2所述的从站控制装置，其特征在于，在网络端口和网络芯片之间采用电磁隔离方式设置，包括：在网络端口和网络芯片之间采用电容隔离模块进行电容隔离。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的从站控制装置，其特征在于，IO单元，包括：缓冲模块和输入输出接口，在缓冲模块和输入输出接口之间采用电磁隔离方式设置；

缓冲模块连接至主控单元，用于增加输入输入接口的驱动能力；

输入输出接口连接至外部设备，用于实现主控单元与外部设备之间的连接。

5.根据权利要求4所述的从站控制装置，其特征在于，在缓冲模块和输入输出接口之间采用电磁隔离方式设置，包括：在缓冲模块和输入输出接口之间采用磁耦隔离模块进行磁耦隔离。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的从站控制装置，其特征在于，主控单元，包括：主控模块和可编程逻辑模块；其中，

主控模块连接至IO单元，用于接收外部设备的控制数据，并将接收到的控制数据解析后传输至可编辑逻辑模块；

可编程逻辑模块连接至扩展单元，用于实现至少两种工业以太网协议的兼容设置；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于主控模块传输的控制数据实现对外部设备的控制；

其中，至少两种工业以太网协议，包括：EtherCAT、Powerlink。

7.根据权利要求6所述的从站控制装置，其特征在于，主控模块，包括：主控芯片；主控模块，还包括：调试模块、复位模块和/或时钟模块；

调试模块，用于程序烧写工作；

复位模块，用于进行上电复位初始化；

时钟模块，用于提供时钟源。

8.根据权利要求6所述的从站控制装置，其特征在于，可编程逻辑模块，包括：现场可编程逻辑门阵列；

可编程逻辑模块，还包括：波动模块和/或存储模块；其中，

波动模块，用于设置从站节点号；

存储模块，用于程序的存储。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的从站控制装置，其特征在于，还包括：电源单元；该电源单元，包括：采用隔离方式设置的电源；

电源单元，用于为主控单元、扩展单元、IO单元中的用电部分供电。

10.一种终端控制系统，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的从站控制装置。

11.一种如权利要求10所述的终端控制系统的从站控制方法，其特征在于，包括：

通过扩展单元，连接主站，以实现从站与主站之间的连接；以及，在需要连接其它从站的情况下连接其它从站，以实现对其它从站的扩展；

通过IO单元，连接外部设备；

通过主控单元，兼容至少两种工业以太网协议；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制；

其中，扩展单元和/或IO单元采用电磁隔离方式设置。

12.根据权利要求11所述的终端控制系统的从站控制方法，其特征在于，通过主控单元基于外部设备的控制数据实现对外部设备的控制，包括：

通过主控模块，接收外部设备的控制数据，并将接收到的控制数据解析后传输至可编辑逻辑模块；

通过可编程逻辑模块，实现至少两种工业以太网协议的兼容设置；并利用兼容的至少两种工业以太网协议，在主站的控制下，基于主控模块传输的控制数据实现对外部设备的控制；其中，至少两种工业以太网协议，包括：EtherCAT、Powerlink。

13.根据权利要求11或12所述的从站控制方法，其特征在于，还包括：

通过电源单元，为主控单元、扩展单元、IO单元中的用电部分供电；

其中，电源单元，包括：采用隔离方式设置的电源。

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