CN215773156U - 以太网开发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种以太网开发装置，包括：开发板；设置于开发板上的至少一个DC‑DC电源模块；设置于开发板上的至少一个通信组件，至少一个通信组件与至少一个DC‑DC电源模块相连，用于与第一外部设备进行通信；设置于开发板上的多个功能按键，多个功能按键均与至少一个通信组件相连；设置于开发板上的至少一个指示组件，至少一个指示组件均与至少一个通信组件相连，用于显示以太网开发装置的实际注网状态；设置于开发板上的以太网组件，以太网组件与至少一个DC‑DC电源模块相连，用于基于预设的以太网协议与至少一个通信组件进行通信，为第二外部设备提供通信数据。由此，改善由于网络通信速率慢、网络延时性高导致的工业设备误动作，有效提高生产的安全性。

Description

以太网开发装置

技术领域

本实用新型涉及工业控制技术领域，特别涉及一种以太网开发装置。

背景技术

随着工厂加强机械化和生产过程自动化，工业以太网技术在工业中的应用也越来越普遍，网络环境是工业以太网技术得以应用的基础，随着工业以太网技术的不断发展，工业以太网技术对网络的通信速率以及通信带宽提出了更高的要求。

然而，由于工业以太网对实时性要求比较高，且目前工业以太网所使用网络的通信速率和实时性对工业自动化生产效率和产能的提升有很大的制约作用，亟待解决。

实用新型内容

本实用新型提供一种以太网开发装置，以解决相关技术中以太网所使用网络的通信速率和实时性对工业自动化生产效率和产能提升具有制约作用的问题，改善了由于网络通信速率慢，网络延时性高，导致的工业设备误动作，可以有效提高生产的安全性。

本实用新型提供一种以太网开发装置，包括：

开发板；

设置于所述开发板上的至少一个DC-DC(DC-DC converter，DC-DC变换器)电源模块，用于为以太网开发装置供电；

设置于所述开发板上的至少一个通信组件，至少一个通信组件与所述至少一个DC-DC电源模块相连，用于与第一外部设备进行通信；

设置于所述开发板上的多个功能按键，所述多个功能按键均与所述至少一个通信组件相连，所述多个功能按键包括开关机功能按键和复位功能按键；

设置于所述开发板上的至少一个指示组件，所述至少一个指示组件均与所述至少一个通信组件相连，用于显示所述以太网开发装置的实际注网状态；以及

设置于所述开发板上的以太网组件，所述以太网组件与所述至少一个DC-DC电源模块相连，用于基于预设的以太网协议与所述至少一个通信组件进行通信，为第二外部设备提供通信数据。

可选地，所述至少一个通信组件包括：

第一5G通信模块和第二5G通信模块；

与所述第一5G通信模块和所述第二5G通信模块对应设置的身份识别件，所述身份识别件设置有用户识别卡，所述身份识别件与所述第一5G通信模块和所述第二5G通信模块相连。

可选地，还包括：

第一封装组件，用于为所述第一5G通信模块提供M.2封装；

第二封装组件，用于为所述第二5G通信模块提供LGA封装。

可选地，还包括：

PHY(Physical Layer，物理层)组件，所述PHY组件与所述以太网组件相连，用于对接收的通信数据解码，并发送解码后的数据至所述以太网组件。

可选地，所述至少一个DC-DC电源模块包括：

第一DC-DC电源模块，所述第一DC-DC电源模块与所述以太网组件相连；

第二DC-DC电源模块，所述第二DC-DC电源模块与所述PHY组件相连；

第三DC-DC电源模块，所述第三DC-DC电源模块分别与所述第一5G通信模块和所述第二5G通信模块相连。

可选地，还包括：

设置于所述开发板上的RJ45网口，所述RJ45网口分别与所述PHY组件和所述第二外部设备相连。

可选地，还包括：

设置于所述开发板上的存储组件，所述存储组件与所述以太网组件相连，用于存储所述以太网组件的代码信息和/或网络数据。

可选地，还包括：

设置于所述开发板上的多个接口，所述多个接口均与所述以太网组件相连。

可选地，所述多个接口包括USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口和JTAG(Joint Test Action Group，联合测试工作组)接口。

可选地，还包括：

设置于所述开发板上的晶振，所述晶振与所述以太网组件相连，用于提供时钟信息。

由此，通过采用5G通信模块为以太网组件提供5G网络，解决了相关技术中以太网所使用网络的通信速率和实时性对工业自动化生产效率和产能提升具有制约作用的问题，改善了由于网络通信速率慢，网络延时性高，导致的工业设备误动作，可以有效提高生产的安全性。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例提供的一种以太网开发装置的方框示意图；

图2为根据本实用新型一个具体实施例的以太网开发装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例的以太网开发装置。针对上述背景技术中心提到的相关技术中以太网所使用网络的通信速率和实时性对工业自动化生产效率和产能提升具有制约作用的问题，本实用新型提供了一种以太网开发装置，通过采用5G通信模块为以太网组件提供5G网络，解决了相关技术中以太网所使用网络的通信速率和实时性对工业自动化生产效率和产能提升具有制约作用的问题，改善了由于网络通信速率慢，网络延时性高，导致的工业设备误动作，可以有效提高生产的安全性。

具体而言，图1为本实用新型实施例所提供的一种以太网开发装置的结构示意图。

如图1所示，该以太网开发装置10包括：开发板100、至少一个DC-DC电源模块200、至少一个通信组件300、多个功能按键400、至少一个指示组件500和以太网组件600。

其中，至少一个DC-DC电源模块200设置于开发板100上，至少一个DC-DC电源模块200用于为以太网开发装置供电；至少一个通信组件300设置于开发板100上，至少一个通信组件300与至少一个DC-DC电源模块200相连，用于与第一外部设备进行通信；多个功能按键400设置于开发板100上，多个功能按键400均与至少一个通信组件300相连，多个功能按键400包括开关机功能按键和复位功能按键；至少一个指示组件500设置于开发板100上，至少一个指示组件500均与至少一个通信组件300相连，用于显示以太网开发装置的实际注网状态；以太网组件600设置于开发板100上，以太网组件600与至少一个DC-DC电源模块200相连，用于基于预设的以太网协议与至少一个通信组件300进行通信，为第二外部设备提供通信数据。其中，第一外部设备可以为工业以太网的主站设备，第二外部设备可以为工业设备，例如PLC、自动化设备等。

可选地，在一些实施例中，上述的以太网开发装置10，还包括：设置于开发板100上的RJ45网口，RJ45网口分别与PHY组件700和第二外部设备相连。其中，RJ45网口内部集成了网络变压器，RJ45网口主要是将开发板和外围工业设备连接起来，使外围工业设备可以与开发板之间进行通信。

可选地，在一些实施例中，上述的以太网开发装置10，还包括：设置于开发板100上的存储组件，存储组件与以太网组件600相连，用于存储以太网组件600的代码信息和/或网络数据。

可选地，在一些实施例中，上述的以太网开发装置10，还包括：设置于开发板100上的多个接口，多个接口均与以太网组件600相连。

可选地，在一些实施例中，多个接口包括USB接口和JTAG接口。其中，USB接口主要用于更新工业以太网组件600内部的固件，以及从以太网组件600内部读取一些信息，JTAG接口用于软件调试，软件代码下载。

其中，开发板100结构简单，集成性高，占用面积小，网络采用无线网络，可移动性高；开关机功能按键为利用按键方式使模块进入关机状态，复位功能按键为利用按键方式对模块进行复位；至少一个指示组件500可以为网络指示灯，网络指示灯利用网络指示灯闪烁频率来指示模块的注网状态。模块注册上网络对应一种闪烁频率，未注册上网络对应一种闪烁频率；以太网组件600可以通过USB接口下载不同的固件来支持不同的工业以太网协议，通过更新不同固件可以支持PROFINET RT、EtherNet/IP和EtherCAT等多种工业以太网协议，以太网组件600以通过SPI接口与至少一个通信组件300进行通信，进行数据交换，芯片内部包含一个存储器用于存储工业以太网协议。

可选地，在一些实施例中，如图2所示，至少一个通信组件300包括：第一5G通信模块301、第二5G通信模块302和身份识别件。其中，身份识别件设置有用户识别卡，与第一5G通信模块和第二5G通信模块对应设置的身份识别件，身份识别件与第一5G通信模块301和第二5G通信模块302相连。

可选地，在一些实施例中，上述的以太网开发装置10，还包括：第一封装组件，用于为第一5G通信模块301提供M.2封装；第二封装组件，用于为第二5G通信模块302提供LGA封装。

应当理解的是，开发板100可以兼容两款不同封装的5G通信模块，如第一5G通信模块301和第二5G通信模块302，其中，第一5G通信模块301可以为M.2封装的5G通信模块RM500Q，第二5G通信模块302可以为LGA封装的5G通信模块RG500Q。第一5G通信模块301和第二5G通信模块302的作用就是为工业以太网提供5G网络环境。如图2所示，身份识别件中可以设置有用户识别卡，如SIM卡，SIM卡的主要作用是为5G通信模块注网提供服务，身份识别件可以与第一5G通信模块和第二5G通信模块对应设置，即第一5G通信模块和第二5G通信模块分别有自己的身份识别卡(SIM卡)，例如，第一SIM卡可以与第一5G通信模块相连，第二SIM卡可以与第二5G通信模块相连。

由此，通过5G通信模块改善了由于网络通信速率慢，网络延时性高，导致的工业设备误动作，可以有效提高工业以太网的实时性，进一步有效提高工业设备生产效率和生产的安全性，提高工业产能。

可选地，如图2所示，在一些实施例中，至少一个DC-DC电源模块200包括：第一DC-DC电源模块201、第二DC-DC电源模块202和第三DC-DC电源模块203。其中，第一DC-DC电源模块201与以太网组件600相连；第二DC-DC电源模块202与PHY组件700相连；第三DC-DC电源模块203分别与第一5G通信模块301和第二5G通信模块302相连。

具体地，如图2所示，本实用新型实施例的以太网开发装置10可以包括三个DC-DC电源模块，DC-DC模块的输入电压都是来自适配器输入的5V电压。其中，首先5V电压经过一个第三DC-DC电源模块203降压到3.7V为第一5G通信模块和第二5G通信模块供电，另外5V电压经过第一DC-DC电源模块201降压到1.1V为工业以太网组件600供电，5V电压还经过第二DC-DC电源模块202降压到3.3V为工业以太网组件600和两个PHY组件700供电。

可选地，在一些实施例中，上述的以太网开发装置10，还包括：PHY组件700。其中，PHY组件700与以太网组件600相连，用于对接收的通信数据解码，并发送解码后的数据至以太网组件600。也就是说，PHY组件700主要用于将接收到的数据进行解码，并将解码的数据发送出去。

可选地，在一些实施例中，上述的以太网开发装置10，还包括：设置于开发板100上的晶振，晶振与以太网组件600相连，用于提供时钟信息，即为系统提供一个基准时钟信号。

此外，由于5G通信模块(如第一5G通信模块301、第二5G通信模块302)和工业以太网组件600的接口电压阈值不一致，本实用新型实施例可以利用Level Shift进行5G通信模块和工业以太网组件600之间通信信号的电平转换。

根据本实用新型实施例提出的以太网开发装置，通过采用5G通信模块为以太网组件提供5G网络，解决了相关技术中以太网所使用网络的通信速率和实时性对工业自动化生产效率和产能提升具有制约作用的问题，改善了由于网络通信速率慢，网络延时性高，导致的工业设备误动作，可以有效提高生产的安全性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

Claims (10)

1.一种以太网开发装置，其特征在于，包括：

开发板；

设置于所述开发板上的至少一个DC-DC电源模块，用于为以太网开发装置供电；

设置于所述开发板上的至少一个通信组件，至少一个通信组件与所述至少一个DC-DC电源模块相连，用于与第一外部设备进行通信；

设置于所述开发板上的多个功能按键，所述多个功能按键均与所述至少一个通信组件相连，所述多个功能按键包括开关机功能按键和复位功能按键；

设置于所述开发板上的至少一个指示组件，所述至少一个指示组件均与所述至少一个通信组件相连，用于显示所述以太网开发装置的实际注网状态；以及

设置于所述开发板上的以太网组件，所述以太网组件与所述至少一个DC-DC电源模块相连，用于基于预设的以太网协议与所述至少一个通信组件进行通信，为第二外部设备提供通信数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个通信组件包括：

第一5G通信模块和第二5G通信模块；

与所述第一5G通信模块和所述第二5G通信模块对应设置的身份识别件，所述身份识别件设置有用户识别卡，所述身份识别件与所述第一5G通信模块和所述第二5G通信模块相连。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：

第一封装组件，用于为所述第一5G通信模块提供M.2封装；

第二封装组件，用于为所述第二5G通信模块提供LGA封装。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：

PHY组件，所述PHY组件与所述以太网组件相连，用于对接收的通信数据解码，并发送解码后的数据至所述以太网组件。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少一个DC-DC电源模块包括：

第一DC-DC电源模块，所述第一DC-DC电源模块与所述以太网组件相连；

第二DC-DC电源模块，所述第二DC-DC电源模块与所述PHY组件相连；

第三DC-DC电源模块，所述第三DC-DC电源模块分别与所述第一5G通信模块和所述第二5G通信模块相连。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

设置于所述开发板上的RJ45网口，所述RJ45网口分别与所述PHY组件和所述第二外部设备相连。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

设置于所述开发板上的存储组件，所述存储组件与所述以太网组件相连，用于存储所述以太网组件的代码信息和/或网络数据。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

设置于所述开发板上的多个接口，所述多个接口均与所述以太网组件相连。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述多个接口包括USB接口和JTAG接口。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

设置于所述开发板上的晶振，所述晶振与所述以太网组件相连，用于提供时钟信息。

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