WO2018170774A1 - RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统 - Google Patents

RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统 Download PDF

Info

Publication number
WO2018170774A1
WO2018170774A1 PCT/CN2017/077629 CN2017077629W WO2018170774A1 WO 2018170774 A1 WO2018170774 A1 WO 2018170774A1 CN 2017077629 W CN2017077629 W CN 2017077629W WO 2018170774 A1 WO2018170774 A1 WO 2018170774A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rtex
ethercat
module
protocol
data
Prior art date
Application number
PCT/CN2017/077629
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
李晓亮
Original Assignee
深圳配天智能技术研究院有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 深圳配天智能技术研究院有限公司 filed Critical 深圳配天智能技术研究院有限公司
Priority to CN201780036085.0A priority Critical patent/CN109328449A/zh
Priority to PCT/CN2017/077629 priority patent/WO2018170774A1/zh
Publication of WO2018170774A1 publication Critical patent/WO2018170774A1/zh

Links

Definitions

  • the present invention relates to the field of communication technologies, and in particular, to an RTEX-EtherCAT protocol conversion device and an industrial control system.
  • RTEX Realtime Express TM
  • RTEX Realtime Express TM
  • TM Real-time Express TM
  • a ring topology is adopted, and each node including the primary station has a TX port and an RX port.
  • Dedicated media access control (Medium) is used in both RTEX Industrial Ethernet master and slave stations Access Control, abbreviated MAC) chip, supports up to 32 slave connections, and the communication cycle supports 1ms, 0.5ms, 0.166ms, and 0.083ms.
  • Ethernet Control Automation Technology (Ether Control Automation) Technology, short for EtherCAT) is an industrial Ethernet protocol developed and developed by Beckhoff in Germany. Supports a variety of topologies such as bus, tree or star.
  • the main station uses a standard Intel NIC chip.
  • the slave uses a dedicated MAC that supports the EtherCAT protocol. It supports up to 65,535 individual slaves and communicates with 100 servo axes for only 100 ⁇ s.
  • the technical problem mainly solved by the present invention is to provide a RTEX-EtherCAT protocol conversion device and an industrial control system, which can be used as a conversion module of two Ethernet protocols, RTEX and EtherCAT, thereby realizing the compatibility problem of communication between RTEX and EtherCAT protocols.
  • a technical solution adopted by the present invention is to provide an RTEX-EtherCAT protocol conversion device, which includes an RTEX module, an EtherCAT module, and a protocol conversion module, wherein: the RTEX module is connected to the RTEX device.
  • the first data using the RTEX protocol is converted into second data using the EtherCAT protocol, and the second data using the EtherCAT protocol is sent to the EtherCAT module; the EtherCAT module is connected to the EtherCAT device for use in the EtherCAT device Data transmitted using the EtherCAT protocol is communicated with the EtherCAT module.
  • the protocol conversion module includes: a protocol conversion processor disposed between the RTEX module and the EtherCAT module, configured to receive the first data from the RTEX module using the RTEX protocol, where Converting the first data into the second data using the EtherCAT protocol, and transmitting the second data to the EtherCAT module; and a power supply unit connected to the protocol conversion processor to receive an input of an external power source and The protocol conversion processor, the RTEX module, and the EtherCAT module are powered; a reset unit is coupled to the protocol conversion processor to monitor the protocol conversion processor and perform a reset operation on the protocol conversion processor.
  • the RTEX module includes: a MAC chip supporting the RTEX protocol, connected to the protocol conversion processor to transfer the first data to the protocol conversion processor for processing; a PHY chip, and the support RTEX a MAC chip connection of the protocol; an input/output interface coupled to the PHY chip via a network transformer; wherein the RTEX module is coupled to the RTEX device via the input and output interface for the RTEX device and the RTEX Data passing the RTEX protocol is passed between modules.
  • the input and output interface includes a separate input interface and a separate output interface.
  • the EtherCAT module includes: a MAC chip supporting an EtherCAT protocol, connected to the protocol conversion processor to receive the second data transmitted by the protocol conversion processor; a PHY chip, and the supported EtherCAT protocol a MAC chip connection; an external connection interface connected to the PHY chip by a network transformer; wherein the EtherCAT module is connected to the EtherCAT device via the external connection interface to the EtherCAT device and the EtherCAT module Data passing the EtherCAT protocol is passed between.
  • the external connection interface is an RJ45 network interface.
  • the MAC chip supporting the EtherCAT protocol is a general-purpose network chip.
  • the protocol conversion processor is further configured to: receive feedback data from the EtherCAT module using the EtherCAT protocol; convert the feedback data using the EtherCAT protocol into feedback data using the RTEX protocol; and adopt the RTEX protocol Feedback data is sent to the RTEX module to feed back the feedback data using the RTEX protocol to the RTEX device via the RTEX module.
  • the protocol conversion processor further includes: a main module, configured to receive the first data from the RTEX module using the RTEX protocol, and convert the first data into the second data using an EtherCAT protocol And transmitting the second data to the EtherCAT module; and receiving feedback data from the EtherCAT module using the EtherCAT protocol, converting the feedback data using the EtherCAT protocol into feedback data using the RTEX protocol,
  • the feedback data using the RTEX protocol is sent to the RTEX module; the state machine and the interrupt control module are configured to switch the state of the main module to implement data interaction between the RTEX module and the EtherCAT module.
  • the state machine and the interrupt control module switch the state of the main module by a timer interrupt mode or a buffer cache mode to implement data interaction between the RTEX module and the EtherCAT module.
  • another technical solution adopted by the present invention is to provide an industrial control system including: RTEX device, RTEX-EtherCAT protocol conversion device, and EtherCAT device, and the RTEX-EtherCAT protocol conversion device setting Between the RTEX device and the EtherCAT device, the RTEX device and the EtherCAT device are respectively connected, wherein the RTEX-EtherCAT protocol conversion device is the protocol conversion device of any of the above.
  • the protocol conversion device of the present invention comprises an RTEX module, an EtherCAT module and a protocol conversion module, the RTEX module is connected to the RTEX device for the RTEX device and the RTEX Passing data between the modules using the RTEX protocol; the protocol conversion module is disposed between the RTEX module and the EtherCAT module for converting the first data from the RTEX module using the RTEX protocol to the EtherCAT protocol Second data, and transmitting the second data using the EtherCAT protocol to the EtherCAT module; the EtherCAT module is connected to the EtherCAT device for transferring the EtherCAT protocol between the EtherCAT device and the EtherCAT module data. In this way, compatibility issues between RTEX and EtherCAT protocols can be achieved.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of an embodiment of an RTEX-EtherCAT protocol conversion apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a schematic structural view of another embodiment of the RTEX-EtherCAT protocol conversion apparatus of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic structural view of still another embodiment of the RTEX-EtherCAT protocol conversion apparatus of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic structural view of still another embodiment of the RTEX-EtherCAT protocol conversion device of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic structural view of still another embodiment of the RTEX-EtherCAT protocol conversion device of the present invention.
  • Figure 6 is a schematic view showing the structure of an embodiment of the industrial control system of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of an embodiment of an RTEX-EtherCAT protocol conversion apparatus according to the present invention.
  • the protocol conversion apparatus 30 is a relay protocol device between the RTEX device 10 and the EtherCAT device 20, and is compatible with the RTEX protocol and the EtherCAT protocol. Convenient communication between RTEX device 10 and EtherCAT device 20 for integration and unification of industrial control systems.
  • the protocol conversion device 30 includes an RTEX module 1, an EtherCAT module 2, and a protocol conversion module 3, wherein:
  • the RTEX module 1 is connected to the RTEX device 10 for transferring data using the RTEX protocol between the RTEX device 10 and the RTEX module.
  • RTEX module 1 The RTEX device 10 communicates with the normal RTEX protocol and transmits data using the RTEX protocol. Therefore, the specific structure of the RTEX module 1 can be any conventional structure that communicates according to the RTEX protocol.
  • the EtherCAT module 2 is connected to the EtherCAT device 20 for transferring data using the EtherCAT protocol between the EtherCAT device 20 and the EtherCAT module 2.
  • EtherCAT Module 2 The EtherCAT device 20 communicates with the EtherCAT device according to the normal EtherCAT protocol, and the data of the EtherCAT module 2 can be transmitted. Therefore, the specific structure of the EtherCAT module 2 can be an existing specific structure that communicates according to the EtherCAT protocol.
  • the protocol conversion module 3 is disposed between the RTEX module 1 and the EtherCAT module 2 for converting the first data from the RTEX module 1 using the RTEX protocol into the second data using the EtherCAT protocol, and the second data using the EtherCAT protocol. Send to EtherCAT module 2;
  • the RTEX protocol and the EtherCAT protocol are two different protocols.
  • the devices or modules that communicate with the EtherCAT protocol according to the RTEX protocol only recognize the data using the respective protocols. Therefore, in order to implement the RTEX protocol and the EtherCAT protocol between two different data. Communication requires an intermediate bridge that converts the first data of the RTEX protocol into the second data of the EtherCAT protocol.
  • the protocol conversion module 3 is such an intermediate bridge. It converts the first data from the RTEX module 1 using the RTEX protocol to the second data using the EtherCAT protocol, and sends the second data using the EtherCAT protocol to the EtherCAT module 2.
  • the protocol conversion apparatus of the embodiment of the present invention includes an RTEX module, an EtherCAT module, and a protocol conversion module, the RTEX module being connected to the RTEX device for transferring data using the RTEX protocol between the RTEX device and the RTEX module; a protocol conversion module is disposed between the RTEX module and the EtherCAT module for converting first data from the RTEX module using the RTEX protocol to second data using the EtherCAT protocol, and using the EtherCAT protocol The second data is sent to the EtherCAT module; the EtherCAT module is connected to an EtherCAT device for transferring data using the EtherCAT protocol between the EtherCAT device and the EtherCAT module. In this way, compatibility issues between RTEX and EtherCAT protocols can be achieved.
  • the protocol conversion module 3 includes a protocol conversion processor 31, a power supply unit 32, and a reset unit 33.
  • the protocol conversion processor 31 is disposed between the RTEX module 1 and the EtherCAT module 2 for receiving the first data from the RTEX module 1 using the RTEX protocol, converting the first data into the second data using the EtherCAT protocol, and Two data is sent to the EtherCAT module 2;
  • the protocol conversion processor 31 is responsible for receiving the first data of the RTEX module 1 using the RTEX protocol, parsing the first data using the RTEX protocol, performing data analysis and verification, and then converting the first data into the second data using the EtherCAT protocol. Send the second data to the EtherCAT module 2.
  • the power supply unit 32 is connected to the protocol conversion processor 31 to receive an input of an external power supply and supply power to the protocol conversion processor 31, the RTEX module 1 and the EtherCAT module 2;
  • the reset unit 33 is connected to the protocol conversion processor 31 to monitor the protocol conversion processor 31 and perform a reset operation on the protocol conversion processor 31.
  • the so-called reset operation refers to the operation of restoring the protocol conversion processor 31 to the initial state. Just like the function of the clear button of the calculator, the reset operation can cause the protocol conversion processor 31 to return to the original state and receive the first one again. Data, converting the first data into the second data and transmitting the second data.
  • the specific structure of the RTEX module 1 includes a MAC chip 11, a PHY chip 12, and an input/output interface 13 supporting the RTEX protocol.
  • the MAC chip 11 supporting the RTEX protocol is connected to the protocol conversion processor 31 to deliver the first data to the protocol conversion processor 31 for processing;
  • the PHY chip 12 is connected to the MAC chip 11 supporting the RTEX protocol;
  • the input/output interface 13 is connected to the PHY chip 12 through the network transformer 14;
  • the RTEX module 1 is connected to the RTEX device 10 through the input/output interface 13 to transfer data using the RTEX protocol between the RTEX device 10 and the RTEX module 1.
  • the RTEX module 1 can be used to implement an RTEX slave and is responsible for connecting to the RTEX master.
  • the RTEX module 1 receives the data frame from the RTEX master and stores it in the RX buffer (RX-buffer).
  • the RTEX module 1 mainly includes a MAC chip supporting the RTEX protocol, an Ethernet PHY chip, a network transformer, and two external connectors.
  • the MAC chip of the RTEX protocol is connected to the protocol conversion processor 31 (CPU) through the address line and the data line for data communication; the interrupt pin and the clock signal pin are connected to the IO of the CPU for synchronizing and triggering data processing functions;
  • the MAC chip is connected to the PHY chip through the MII interface, and then connected to the input and output ports through a network transformer, and connected to the RTEX main station through the TX/RX port.
  • the input/output interface 13 includes a separate input interface and a separate output interface. Input and output can be synchronized to improve the efficiency of transmission.
  • the specific structure of the EtherCAT module 2 includes: a MAC chip 21 supporting the EtherCAT protocol, a PHY chip 22, and an external connection interface 23.
  • the MAC chip 21 supporting the EtherCAT protocol is connected to the protocol conversion processor 31 to receive the second data transmitted by the protocol conversion processor 31;
  • the PHY chip 22 is connected to the MAC chip 21 supporting the EtherCAT protocol;
  • the external connection interface 23 is connected to the PHY chip through the network transformer 24;
  • the EtherCAT module 2 is connected to the EtherCAT device 20 via an external connection interface 23 to transfer data using the EtherCAT protocol between the EtherCAT device 20 and the EtherCAT module 2.
  • EtherCAT module 2 implements the EtherCAT master station and is responsible for connecting with the EtherCAT slave station.
  • the EtherCAT module 2 mainly includes a MAC chip supporting the EtherCAT protocol (for example, it can be a general-purpose intel network chip), and a PHY chip. , network transformer, external connection interface.
  • the external connection interface 23 is an RJ45 network interface.
  • the MAC chip 21 supporting the EtherCAT protocol is a general-purpose network chip.
  • the protocol conversion processor 31 is further configured to:
  • the feedback data using the RTEX protocol is sent to the RTEX module 1 to feed back feedback data using the RTEX protocol to the RTEX device 10 via the RTEX module 1.
  • the protocol conversion processor 31 further includes: a main module 311, a state machine, and an interrupt control module 312.
  • the main module 311 is configured to receive the first data from the RTEX module 1 using the RTEX protocol, convert the first data into the second data using the EtherCAT protocol, and send the second data to the EtherCAT module 2; and receive the EtherCAT module 2 Using the feedback data of the EtherCAT protocol, the feedback data using the EtherCAT protocol is converted into the feedback data using the RTEX protocol, and the feedback data using the RTEX protocol is sent to the RTEX module 1;
  • the state machine and interrupt control module 312 is used to switch the state of the main module 311 to effect data interaction between the RTEX module 1 and the EtherCAT module 2.
  • the state machine and the interrupt control module 312 switch the state of the main module through the timer interrupt mode or the buffer cache mode to implement data interaction between the RTEX module 1 and the EtherCAT module 2.
  • Timer interrupt mode Data interaction through timer interrupt requires synchronous data read and write using the first data of RTEX protocol and the feedback data using EtherCAT protocol. After receiving the first data using the RTEX protocol and parsing is completed, the data exchange interrupt is triggered, and the first data of the RTEX protocol and the feedback data of the EtherCAT protocol are exchanged.
  • the main module 311 has a buffer for storing the first data of the RTEX protocol sent by the RTEX module 1 and the feedback data of the EtherCAT module 2 using the EtherCAT protocol.
  • the buffer writes a first data from the RTEX module 1, and after the completion of the write, triggers a buffer switch to read the data in the written buffer;
  • the feedback data of the EtherCAT protocol from the EtherCAT module triggers the buffer switch after writing and reads the data in the written buffer.
  • FIG. 6 is a schematic structural view of an embodiment of an industrial control system according to the present invention.
  • the system includes: an RTEX device 100, an RTEX-EtherCAT protocol conversion device 200, and an EtherCAT device 300.
  • the RTEX-EtherCAT protocol conversion device 200 is disposed on the RTEX device. Between the 100 and the EtherCAT device 300, the RTEX device 100 and the EtherCAT device 300 are respectively connected, wherein the RTEX-EtherCAT protocol conversion device 200 is the protocol conversion device according to any of the above, and the related content is described in the RTEX above.
  • - EtherCAT protocol conversion device which will not be described here.

Landscapes

  • Communication Control (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统，该协议转换装置包括RTEX模块、EtherCAT模块以及协议转换模块，其中：所述RTEX模块连接RTEX设备，用于在所述RTEX设备与所述RTEX模块之间传递采用RTEX协议的数据；所述协议转换模块设置在所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间，用于将来自所述RTEX模块的采用RTEX协议的第一数据转换成采用EtherCAT协议的第二数据，并将采用EtherCAT协议的所述第二数据发送至所述EtherCAT模块；所述EtherCAT模块连接EtherCAT设备，用于在所述EtherCAT设备与所述EtherCAT模块之间传递采用EtherCAT协议的数据。通过上述方式，本发明能够实现RTEX、EtherCAT协议之间通信的兼容问题。

Description

RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统
【技术领域】
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统。
【背景技术】
RTEX（Realtime Express TM）是日本松下公司主推的高速实时网络通信协议。基于100Mbps的RTEX网络通信协议，采用环形拓扑结构，包括主站在内的每一个节点，都具备一个TX口和一个RX口。RTEX工业以太网主站和从站中都采用了专用的媒体访问控制（Medium Access Control，简写MAC）芯片，最大支持32个从站连接，通讯周期支持1ms、0.5ms、0.166ms、0.083ms。
以太网控制自动化技术（Ether Control Automation Technology，简写EtherCAT）是德国Beckhoff公司研发，并完全公开的一种工业以太网协议。支持总线形、树形或星型多种拓扑结构，主站采用标准Intel网卡芯片，从站采用支持EtherCAT协议的专用MAC，最多支持65535个人从站，与100个伺服轴的通讯只需100μs。
目前在工业控制领域，多种实时工业以太网难以进行统一，在同一个控制系统中，难以将支持不同协议的从站集成在一起。在现有支持RTEX协议的工业控制系统中，如果要使用支持EtherCAT接口的伺服驱动器和IO设备，那么就存在着通信不兼容的问题，如果将系统升级，那么需将整个系统进行升级。
【发明内容】
本发明主要解决的技术问题是提供一种RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统，能够作为RTEX与EtherCAT这两种以太网协议的转换模块，从而实现RTEX、EtherCAT协议之间通信的兼容问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种RTEX-EtherCAT协议转换装置，所述协议转换装置包括RTEX模块、EtherCAT模块以及协议转换模块，其中：所述RTEX模块连接RTEX设备，用于在所述RTEX设备与所述RTEX模块之间传递采用RTEX协议的数据；所述协议转换模块设置在所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间，用于将来自所述RTEX模块的采用RTEX协议的第一数据转换成采用EtherCAT协议的第二数据，并将采用EtherCAT协议的所述第二数据发送至所述EtherCAT模块；所述EtherCAT模块连接EtherCAT设备，用于在所述EtherCAT设备与所述EtherCAT模块之间传递采用EtherCAT协议的数据。
其中，所述协议转换模块包括：协议转换处理器，设置在所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间，用于接收来自所述RTEX模块的采用RTEX协议的所述第一数据，将所述第一数据转换成采用EtherCAT协议的所述第二数据，并将所述第二数据发送至所述EtherCAT模块；电源单元，与所述协议转换处理器连接，以接收外部电源的输入并为所述协议转换处理器、所述RTEX模块和所述EtherCAT模块进行供电；复位单元，与所述协议转换处理器连接，以监控所述协议转换处理器并对所述协议转换处理器进行复位操作。
其中，所述RTEX模块包括：支持RTEX协议的MAC芯片，与所述协议转换处理器连接从而将所述第一数据传递至所述协议转换处理器以进行处理；PHY芯片，与所述支持RTEX协议的MAC芯片连接；输入输出接口，通过网络变压器而与所述PHY芯片连接；其中，所述RTEX模块通过所述输入输出接口而连接至所述RTEX设备以在所述RTEX设备与所述RTEX模块之间传递采用RTEX协议的数据。
其中，所述输入输出接口包括独立的输入接口和独立的输出接口。
其中，所述EtherCAT模块包括：支持EtherCAT协议的MAC芯片，与所述协议转换处理器连接以接收所述协议转换处理器所传来的所述第二数据；PHY芯片，与所述支持EtherCAT协议的MAC芯片连接；外部连接接口，通过网络变压器而与所述PHY芯片连接；其中，所述EtherCAT模块通过所述外部连接接口而连接至所述EtherCAT设备以在所述EtherCAT设备与所述EtherCAT模块之间传递采用EtherCAT协议的数据。
其中，所述外部连接接口为RJ45网络接口。
其中，所述支持EtherCAT协议的MAC芯片为通用的网络芯片。
其中，所述协议转换处理器进一步用于：接收来自所述EtherCAT模块的采用EtherCAT协议的反馈数据；将所述采用EtherCAT协议的反馈数据转换为采用RTEX协议的反馈数据；将所述采用RTEX协议的反馈数据发送至所述RTEX模块，以通过所述RTEX模块将所述采用RTEX协议的反馈数据反馈至所述RTEX设备。
其中，所述协议转换处理器进一步包括：主模块，用于接收来自所述RTEX模块的采用RTEX协议的所述第一数据，将所述第一数据转换成采用EtherCAT协议的所述第二数据，并将所述第二数据发送至所述EtherCAT模块；且接收来自所述EtherCAT模块的采用EtherCAT协议的反馈数据，将所述采用EtherCAT协议的反馈数据转换为采用RTEX协议的反馈数据，将所述采用RTEX协议的反馈数据发送至所述RTEX模块；状态机和中断控制模块，用于切换所述主模块的状态以实现所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间的数据交互。
其中，所述状态机和中断控制模块通过定时器中断方式或者缓存器缓存方式来切换所述主模块的状态，以实现所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间的数据交互。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种工业控制系统，所述系统包括：RTEX设备、RTEX-EtherCAT协议转换装置以及EtherCAT设备，所述RTEX-EtherCAT协议转换装置设置在所述RTEX设备和所述EtherCAT设备之间，以分别连接所述RTEX设备和所述EtherCAT设备，其中，所述RTEX-EtherCAT协议转换装置是如上任一项所述的协议转换装置。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明协议转换装置包括RTEX模块、EtherCAT模块以及协议转换模块，所述RTEX模块连接RTEX设备，用于在所述RTEX设备与所述RTEX模块之间传递采用RTEX协议的数据；所述协议转换模块设置在所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间，用于将来自所述RTEX模块的采用RTEX协议的第一数据转换成采用EtherCAT协议的第二数据，并将采用EtherCAT协议的所述第二数据发送至所述EtherCAT模块；所述EtherCAT模块连接EtherCAT设备，用于在所述EtherCAT设备与所述EtherCAT模块之间传递采用EtherCAT协议的数据。通过这种方式，能够实现RTEX、EtherCAT协议之间通信的兼容问题。
【附图说明】
图1是本发明RTEX-EtherCAT协议转换装置一实施方式的结构示意图；
图2是本发明RTEX-EtherCAT协议转换装置另一实施方式的结构示意图；
图3是本发明RTEX-EtherCAT协议转换装置又一实施方式的结构示意图；
图4是本发明RTEX-EtherCAT协议转换装置又一实施方式的结构示意图；
图5是本发明RTEX-EtherCAT协议转换装置又一实施方式的结构示意图；
图6是本发明工业控制系统一实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，均属于本发明保护的范围。
参阅图1，图1是本发明RTEX-EtherCAT协议转换装置一实施方式的结构示意图，该协议转换装置30是RTEX设备10和EtherCAT设备20之间的一个中转协议装置，兼容RTEX协议和EtherCAT协议，方便RTEX设备10和EtherCAT设备20之间的通信，实现工业控制系统的集成和统一。
具体来说，该协议转换装置30包括RTEX模块1、EtherCAT模块2以及协议转换模块3，其中：
RTEX模块1连接RTEX设备10，用于在RTEX设备10与RTEX模块之间传递采用RTEX协议的数据。
RTEX模块1 与RTEX设备10之间按照正常的RTEX协议进行通信，传递采用RTEX协议的数据，因此，RTEX模块1的具体结构可以是现有的、按照RTEX协议进行通信的各种具体结构。
EtherCAT模块2连接EtherCAT设备20，用于在EtherCAT设备20与EtherCAT模块2之间传递采用EtherCAT协议的数据。
EtherCAT模块2 与EtherCAT设备20之间按照正常的EtherCAT协议进行通信，传递采用EtherCAT协议的数据，因此，EtherCAT模块2的具体结构可以是现有的、按照EtherCAT协议进行通信的各种具体结构。
协议转换模块3设置在RTEX模块1与EtherCAT模块2之间，用于将来自RTEX模块1的采用RTEX协议的第一数据转换成采用EtherCAT协议的第二数据，并将采用EtherCAT协议的第二数据发送至EtherCAT模块2；
RTEX协议与EtherCAT协议是两个不同的协议，分别按照RTEX协议与EtherCAT协议进行通信的设备或模块也仅仅识别采用各自协议的数据，因此，为了实现RTEX协议和EtherCAT协议两种不同数据之间的通信，需要一个中间桥梁，即能够将RTEX协议的第一数据转换为EtherCAT协议的第二数据。协议转换模块3即是这样的一个中间桥梁。它将来自RTEX模块1的采用RTEX协议的第一数据转换成采用EtherCAT协议的第二数据，并将采用EtherCAT协议的第二数据发送至EtherCAT模块2。
本发明实施方式的协议转换装置包括RTEX模块、EtherCAT模块以及协议转换模块，所述RTEX模块连接RTEX设备，用于在所述RTEX设备与所述RTEX模块之间传递采用RTEX协议的数据；所述协议转换模块设置在所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间，用于将来自所述RTEX模块的采用RTEX协议的第一数据转换成采用EtherCAT协议的第二数据，并将采用EtherCAT协议的所述第二数据发送至所述EtherCAT模块；所述EtherCAT模块连接EtherCAT设备，用于在所述EtherCAT设备与所述EtherCAT模块之间传递采用EtherCAT协议的数据。通过这种方式，能够实现RTEX、EtherCAT协议之间通信的兼容问题。
其中，参见图2，协议转换模块3包括：协议转换处理器31、电源单元32以及复位单元33。
协议转换处理器31设置在RTEX模块1与EtherCAT模块2之间，用于接收来自RTEX模块1的采用RTEX协议的第一数据，将第一数据转换成采用EtherCAT协议的第二数据，并将第二数据发送至EtherCAT模块2；
协议转换处理器31负责接收RTEX模块1的采用RTEX协议的第一数据，解析该采用RTEX协议的第一数据，完成数据分析和校验，然后将第一数据转换成采用EtherCAT协议的第二数据，将第二数据发送至EtherCAT模块2。
电源单元32与协议转换处理器31连接，以接收外部电源的输入并为协议转换处理器31、RTEX模块1和EtherCAT模块2进行供电；
复位单元33与协议转换处理器31连接，以监控协议转换处理器31并对协议转换处理器31进行复位操作。所谓复位操作是指使协议转换处理器31恢复到起始状态的操作，就像计算器的清零按钮的作用一样，通过复位操作，能够使协议转换处理器31回到原始状态，重新接收第一数据，将第一数据转换成第二数据，并发送第二数据。
进一步，参见图3，在一实施方式中，RTEX模块1的具体结构包括：支持RTEX协议的MAC芯片11、PHY芯片12、输入输出接口13。
支持RTEX协议的MAC芯片11与协议转换处理器31连接从而将第一数据传递至协议转换处理器31以进行处理；
PHY芯片12与支持RTEX协议的MAC芯片11连接；
输入输出接口13通过网络变压器14而与PHY芯片12连接；
其中，RTEX模块1通过输入输出接口13而连接至RTEX设备10以在RTEX设备10与RTEX模块1之间传递采用RTEX协议的数据。
例如，在一个实际应用中，RTEX模块1可以用于实现RTEX从站，负责与RTEX主站进行连接。RTEX模块1接收来自RTEX主站的数据帧，存入RX的缓冲器（RX-buffer）中。RTEX模块1主要包括一个支持RTEX协议的MAC芯片，一个以太网的PHY芯片，网络变压器，两个外部连接器。RTEX协议的MAC芯片通过地址线和数据线与协议转换处理器31（CPU）连接，用于数据通信；中断管脚和时钟信号管脚连接至CPU的IO，用于同步和触发数据处理功能；MAC芯片通过MII接口连接至PHY芯片，然后通过网络变压器连接至输入输出口，通过TX/RX口连接至RTEX主站。
其中，输入输出接口13包括独立的输入接口和独立的输出接口。可以实现输入和输出同步进行，提高传输的效率。
其中，参见图4，在一实施方式中，EtherCAT模块2的具体结构包括：支持EtherCAT协议的MAC芯片21、PHY芯片22、外部连接接口23。
支持EtherCAT协议的MAC芯片21与协议转换处理器31连接以接收协议转换处理器31所传来的第二数据；
PHY芯片22与支持EtherCAT协议的MAC芯片21连接；
外部连接接口23通过网络变压器24而与PHY芯片连接；
其中，EtherCAT模块2通过外部连接接口23而连接至EtherCAT设备20以在EtherCAT设备20与EtherCAT模块2之间传递采用EtherCAT协议的数据。
例如，在一个实际应用中，EtherCAT模块2实现EtherCAT主站，负责与EtherCAT从站进行连接，EtherCAT模块2主要包括一个支持EtherCAT协议的MAC芯片（例如，可以是通用intel网络芯片），一个PHY芯片，网络变压器，外部连接接口。
具体地，外部连接接口23为RJ45网络接口。
具体地，支持EtherCAT协议的MAC芯片21为通用的网络芯片。
其中，协议转换处理器31进一步用于：
接收来自EtherCAT模块2的采用EtherCAT协议的反馈数据；
将采用EtherCAT协议的反馈数据转换为采用RTEX协议的反馈数据；
将采用RTEX协议的反馈数据发送至RTEX模块1，以通过RTEX模块1将采用RTEX协议的反馈数据反馈至RTEX设备10。
进一步，参见图5，在一实施方式中，协议转换处理器31进一步包括：主模块311、状态机和中断控制模块312。
主模块311用于接收来自RTEX模块1的采用RTEX协议的第一数据，将第一数据转换成采用EtherCAT协议的第二数据，并将第二数据发送至EtherCAT模块2；且接收来自EtherCAT模块2的采用EtherCAT协议的反馈数据，将采用EtherCAT协议的反馈数据转换为采用RTEX协议的反馈数据，将采用RTEX协议的反馈数据发送至RTEX模块1；
状态机和中断控制模块312用于切换主模块311的状态以实现RTEX模块1与EtherCAT模块2之间的数据交互。
其中，状态机和中断控制模块312通过定时器中断方式或者缓存器缓存方式来切换主模块的状态，以实现RTEX模块1与EtherCAT模块2之间的数据交互。
定时器中断方式：通过定时器中断进行数据交互，要求采用RTEX协议的第一数据和采用EtherCAT协议的反馈数据实现同步的读写。当接收到采用RTEX协议的第一数据，并解析完成后，触发数据交换中断，将RTEX协议的第一数据和EtherCAT协议的反馈数据进行交换。
缓存器缓存方式：主模块311有存储RTEX模块1发送的采用RTEX协议的第一数据和来自EtherCAT模块2的采用EtherCAT协议的反馈数据的buffer。一个插补周期内，当RTEX模块1发送来第一数据时，buffer中写一个来自RTEX模块1的第一数据，写完后触发buffer切换，读取写好的buffer中的数据；然后写入来自EtherCAT模块的EtherCAT协议的反馈数据，写完后触发buffer切换，读取写好的buffer中的数据。
通过上述方式，能够实现数据交互多样性，根据具体的需求进行配置，使用于多种应用场合。
参见图6，图6是本发明工业控制系统一实施方式的结构示意图，该系统包括：RTEX设备100、RTEX-EtherCAT协议转换装置200以及EtherCAT设备300，RTEX-EtherCAT协议转换装置200设置在RTEX设备100和EtherCAT设备300之间，以分别连接RTEX设备100和EtherCAT设备300，其中，RTEX-EtherCAT协议转换装置200是如上任一项所述的协议转换装置，相关内容的详细说明请参见上述的RTEX-EtherCAT协议转换装置，在此不再赘叙。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

  1. 一种RTEX-EtherCAT协议转换装置，其特征在于，所述协议转换装置包括RTEX模块、EtherCAT模块以及协议转换模块，其中：
    所述RTEX模块连接RTEX设备，用于在所述RTEX设备与所述RTEX模块之间传递采用RTEX协议的数据；
    所述协议转换模块设置在所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间，用于将来自所述RTEX模块的采用RTEX协议的第一数据转换成采用EtherCAT协议的第二数据，并将采用EtherCAT协议的所述第二数据发送至所述EtherCAT模块；
    所述EtherCAT模块连接EtherCAT设备，用于在所述EtherCAT设备与所述EtherCAT模块之间传递采用EtherCAT协议的数据。
  2. 根据权利要求1所述的协议转换装置，其特征在于，所述协议转换模块包括：
    协议转换处理器，设置在所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间，用于接收来自所述RTEX模块的采用RTEX协议的所述第一数据，将所述第一数据转换成采用EtherCAT协议的所述第二数据，并将所述第二数据发送至所述EtherCAT模块；
    电源单元，与所述协议转换处理器连接，以接收外部电源的输入并为所述协议转换处理器、所述RTEX模块和所述EtherCAT模块进行供电；
    复位单元，与所述协议转换处理器连接，以监控所述协议转换处理器并对所述协议转换处理器进行复位操作。
  3. 根据权利要求2所述的协议转换装置，其特征在于，所述RTEX模块包括：
    支持RTEX协议的MAC芯片，与所述协议转换处理器连接从而将所述第一数据传递至所述协议转换处理器以进行处理；
    PHY芯片，与所述支持RTEX协议的MAC芯片连接；
    输入输出接口，通过网络变压器而与所述PHY芯片连接；
    其中，所述RTEX模块通过所述输入输出接口而连接至所述RTEX设备以在所述RTEX设备与所述RTEX模块之间传递采用RTEX协议的数据。
  4. 根据权利要求3所述的协议转换装置，其特征在于，所述输入输出接口包括独立的输入接口和独立的输出接口。
  5. 根据权利要求2所述的协议转换装置，其特征在于，所述EtherCAT模块包括：
    支持EtherCAT协议的MAC芯片，与所述协议转换处理器连接以接收所述协议转换处理器所传来的所述第二数据；
    PHY芯片，与所述支持EtherCAT协议的MAC芯片连接；
    外部连接接口，通过网络变压器而与所述PHY芯片连接；
    其中，所述EtherCAT模块通过所述外部连接接口而连接至所述EtherCAT设备以在所述EtherCAT设备与所述EtherCAT模块之间传递采用EtherCAT协议的数据。
  6. 根据权利要求5所述的协议转换装置，其特征在于，所述外部连接接口为RJ45网络接口。
  7. 根据权利要求5所述的协议转换装置，其特征在于，所述支持EtherCAT协议的MAC芯片为通用的网络芯片。
  8. 根据权利要求2所述的协议转换装置，其特征在于，所述协议转换处理器进一步用于：
    接收来自所述EtherCAT模块的采用EtherCAT协议的反馈数据；
    将所述采用EtherCAT协议的反馈数据转换为采用RTEX协议的反馈数据；
    将所述采用RTEX协议的反馈数据发送至所述RTEX模块，以通过所述RTEX模块将所述采用RTEX协议的反馈数据反馈至所述RTEX设备。
  9. 根据权利要求8所述的协议转换装置，其特征在于，所述协议转换处理器进一步包括：
    主模块，用于接收来自所述RTEX模块的采用RTEX协议的所述第一数据，将所述第一数据转换成采用EtherCAT协议的所述第二数据，并将所述第二数据发送至所述EtherCAT模块；且接收来自所述EtherCAT模块的采用EtherCAT协议的反馈数据，将所述采用EtherCAT协议的反馈数据转换为采用RTEX协议的反馈数据，将所述采用RTEX协议的反馈数据发送至所述RTEX模块；
    状态机和中断控制模块，用于切换所述主模块的状态以实现所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间的数据交互。
  10. 根据权利要求9所述的协议转换装置，其特征在于，所述状态机和中断控制模块通过定时器中断方式或者缓存器缓存方式来切换所述主模块的状态，以实现所述RTEX模块与所述EtherCAT模块之间的数据交互。
  11. 一种工业控制系统，其特征在于，所述系统包括：RTEX设备、RTEX-EtherCAT协议转换装置以及EtherCAT设备，所述RTEX-EtherCAT协议转换装置设置在所述RTEX设备和所述EtherCAT设备之间，以分别连接所述RTEX设备和所述EtherCAT设备，其中，所述RTEX-EtherCAT协议转换装置是如权利要求1-10任一项所述的协议转换装置。
PCT/CN2017/077629 2017-03-22 2017-03-22 RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统 WO2018170774A1 (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780036085.0A CN109328449A (zh) 2017-03-22 2017-03-22 RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统
PCT/CN2017/077629 WO2018170774A1 (zh) 2017-03-22 2017-03-22 RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2017/077629 WO2018170774A1 (zh) 2017-03-22 2017-03-22 RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018170774A1 true WO2018170774A1 (zh) 2018-09-27

Family

ID=63584871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2017/077629 WO2018170774A1 (zh) 2017-03-22 2017-03-22 RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN109328449A (zh)
WO (1) WO2018170774A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109150681A (zh) * 2018-09-07 2019-01-04 深圳市雷赛控制技术有限公司 Rtex总线组网方法及系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110545270A (zh) * 2019-08-21 2019-12-06 北京配天技术有限公司 协议转换器件、协议转换设备及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102045334A (zh) * 2010-09-27 2011-05-04 北京泰豪智能工程有限公司 协议转换方法和装置
CN102130857A (zh) * 2010-12-09 2011-07-20 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 实现EtherCAT工业以太网和WorldFIP现场总线互联通讯的网关及其实现方法
CN205179099U (zh) * 2015-12-16 2016-04-20 山东大学 一种实现串口协议转高速实时网络通讯协议电路
CN105827647A (zh) * 2016-05-18 2016-08-03 浙江京禾电子科技有限公司 协议转换器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201878176U (zh) * 2010-06-02 2011-06-22 上海融亿信息技术有限公司 一种以太网数据发送装置
CN102253821A (zh) * 2011-04-12 2011-11-23 深圳市蓝韵实业有限公司 一种超声诊断设备中数据传输的处理方法
CN102291337B (zh) * 2011-08-23 2014-04-02 国电南京自动化股份有限公司 EtherCAT协议与Profibus-DP协议通信转换的网关及其通信方法
CN102271100B (zh) * 2011-09-05 2014-11-05 国电南京自动化股份有限公司 EtherCAT工业以太网与无线Zigbee间的网关装置及其协议转换方法
KR102022731B1 (ko) * 2013-08-30 2019-09-18 숭실대학교산학협력단 이더캣 네트워크를 확장하는 방법 및 게이트웨이
CN105005533A (zh) * 2014-04-21 2015-10-28 西安光向信息科技有限公司 一种提高数据存储稳定性的缓存方法
CN104656604B (zh) * 2014-09-23 2017-08-25 国家电网公司 一种利用modbus通信协议实现人机交互的电网安全稳定控制装置及其方法
CN104702474B (zh) * 2015-03-11 2018-02-23 华中科技大学 一种基于FPGA的EtherCAT主站装置
CN105978896A (zh) * 2016-06-24 2016-09-28 天津瑞能电气有限公司 一种工业以太网从站转Modbus主站的通信装置
CN205829667U (zh) * 2016-08-02 2016-12-21 哈尔滨博强机器人技术有限公司 一种RTEX与DeviceNET的通信网关

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102045334A (zh) * 2010-09-27 2011-05-04 北京泰豪智能工程有限公司 协议转换方法和装置
CN102130857A (zh) * 2010-12-09 2011-07-20 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 实现EtherCAT工业以太网和WorldFIP现场总线互联通讯的网关及其实现方法
CN205179099U (zh) * 2015-12-16 2016-04-20 山东大学 一种实现串口协议转高速实时网络通讯协议电路
CN105827647A (zh) * 2016-05-18 2016-08-03 浙江京禾电子科技有限公司 协议转换器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109150681A (zh) * 2018-09-07 2019-01-04 深圳市雷赛控制技术有限公司 Rtex总线组网方法及系统
CN109150681B (zh) * 2018-09-07 2021-03-16 深圳市雷赛控制技术有限公司 Rtex总线组网方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN109328449A (zh) 2019-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107707447B (zh) 一种基于EtherCAT的从站系统及控制方法
WO2015101217A1 (zh) 一种控制卡及机器人
CN105743566B (zh) 一种双pon口onu光链路保护倒换装置和保护方法
WO2013016905A1 (zh) 一种fdd-lte室内覆盖系统
JP2021057892A5 (zh)
CN102170430A (zh) 一种多端口多网络协议转换器
CN202077061U (zh) 一种多端口多网络协议转换器
WO2012119385A1 (zh) 对pcie设备进行时间同步的方法、装置和系统
CN103064475B (zh) 一种服务设备
WO2018170774A1 (zh) RTEX-EtherCAT协议转换装置及工业控制系统
CN106873541A (zh) 一种基于DSP的EtherCAT分布式伺服运动控制系统
CN101917318A (zh) 一种高低速总线系统连接装置及高低速总线系统
CN108063736A (zh) 一种支持长距离电缆通讯的工业以太网交换机及控制方法
CN107168045A (zh) 一种基于EtherCAT的通信冗余控制系统
WO2018170805A1 (zh) 以太网互联电路及装置
CN1964286B (zh) 具有双cpu的主控设备
WO2023028904A1 (zh) 控制系统的同步方法及控制系统
CN201322872Y (zh) 用于自动化电力系统的智能通讯管理装置
CN103716258A (zh) 高密度线卡、交换设备、集群系统及电信号类型配置方法
CN203243361U (zh) 一种IEEE1394-Ethernet协议转换器
CN110941248A (zh) 一种EtherCAT-TSN工业以太网控制系统
KR20110072009A (ko) 로봇 통신용 통합 네트워크 시스템 및 그의 운용 방법
WO2023085465A1 (ko) 고속통신기반의 전력변환장치용 제어장치
WO2010150945A1 (en) Bus system and method of controlling the same
CN2884710Y (zh) 一种带虚拟网功能的提供多种接口的交换式远程网桥设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17902203

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17902203

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1