[发明专利]EtherCAT工业以太网与无线Zigbee间的网关装置及其协议转换方法

权利要求书

1.一种EtherCAT工业以太网与无线Zigbee间的网关装置，包括Zigbee无线模块、EtherCAT模块以及中心处理模块，其特征在于：所述Zigbee无线模块负责接收各种传感收据和发送各种自动控制命令给仪器仪表，中心处理模块负责EtherCAT驱动、与Zigbee无线模块和EtherCAT模块的数据与控制交互处理、应用程序的实现，EtherCAT模块实现从站功能并实现与分布式控制单元中主站数据与控制的交互处理。

2.根据权利要求1所述的EtherCAT工业以太网与无线Zigbee间的网关装置，其特征在于：所述Zigbee无线模块包括Zigbee无线芯片和射频天线，在Zigbee无线芯片上实现Zigbee无线技术标准协议栈、无线协议数据帧的处理与封装。

3.根据权利要求2所述的EtherCAT工业以太网与无线Zigbee间的网关装置，其特征在于：所述Zigbee无线模块还包括射频功率放大电路，所述射频功率放大电路与Zigbee无线芯片相连。

4.根据权利要求1所述的EtherCAT工业以太网与无线Zigbee间的网关装置，其特征在于：所述的EtherCAT模块包括EtherCAT技术芯片、以太网收发器芯片、网络变压器以及网口，所述EtherCAT技术芯片实现从站功能，遵循EtherCAT标准协议，并负责与主站进行通信；以太网收发器芯片负责实现物理层以太网报文的收发控制，同时提供对介质访问控制层的接口；网络变压器用于信号电平耦合；网口为通用的RJ45接口或通过光电转换的光纤以太网接口。

5.根据权利要求1所述的EtherCAT工业以太网与无线Zigbee间的网关装置，其特征在于：所述的中心处理模块包括中央处理单元、RAM内存、只读储存器ROM、Flash以及外围电路，中心处理模块上实现EtherCAT模块驱动，并同时负责Zigbee无线模块和EtherCAT模块的数据交互处理。

6.一种EtherCAT工业以太网与无线Zigbee间的协议转换方法包括以下步骤：

1）EtherCAT模块作为从站读取来自主站的数据，并进行数据解码，从而得到发往该网关下的仪器仪表或电气设备的数据报文；

2）中心处理模块对数据报文进行处理并进行拆包或组包处理，将处理后的数据报文发送Zigbee无线模块；

3）Zigbee无线模块将数据报文封装成Zigbee无线数据帧，然后通过空口发送给仪器仪表或电气设备上的Zigbee无线装置；

4）仪器仪表或电气设备上送采集数据的过程是上述过程的逆过程，即：由仪器仪表采集数据，并将采集后的数据交给Zigbee无线装置通过空口发送给协议转换装置上，协议转换装置中的Zigbee无线模块解码来自空口的Zigbee数据包，解析出采集的数据，该数据交给中心处理模块进行缓存、组包处理，并将处理后的数据包发送给EtherCAT模块，由EtherCAT模块进行EtherCAT报文封装，并将报文送入以太网总线发送给主站。