[发明专利]一种支持专用EtherCAT总线设备热插拔的实现方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种支持专用EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)总线设备热插拔的实现方法，可适用于分布式控制系统、电力系统、运动控制系统、伺服控制系统等自动化领域。

背景技术

EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是一种用于工业自动化的实时、高速以太网通信协议。它具有传输容量大、传输速度快、时钟同步性高、实现成本低、开放性好等特点，支持多种连接方式，可以使用工业控制的总线形结构，应用于工业现场总线。EtherCAT技术采用了主从介质访问方式，在基于EtherCAT的系统中，主站控制从站发送或接收数据。主站发送数据帧，在数据帧经过从站时，从站读取相关报文中的输出数据。同时，从站的输入数据插入到同一数据帧的相关报文中。当该数据帧经过所有从站并与从站进行数据交换后，由EtherCAT系统中末端从站将数据帧返回。

在工业控制过程的很多应用场合中，其中某台设备的故障，不可引起子系统的故障，也不可引起总线上的其他设备故障，因此，系统总线设备需要具备热插拔（hot-plugging）的功能，在其更换及脱网时，不可引起总线其他设备的故障和脱网。鉴于EtherCAT总线通信链路串联的性质，EtherCAT Controller控制器（EtherCAT Controller）本身热插拔必然导致EtherCAT链路的断开，故通常采用通信环路的方式解决单装置故障的问题，但即使采用环路方式，当不只一个从站损坏或拔出脱网时，两个损坏的从站间完好的从站也将脱离链路而无法建立连接。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工业现场总线中EtherCAT总线工作方法，可以解决EtherCAT总线热插拔功能实现问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种支持专用EtherCAT总线设备热插拔的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将一个或多个EtherCAT 控制器在总线母板内串联连接，每个EtherCAT 控制器可与总线设备配合工作也可以独立通讯工作；每个EtherCAT 控制器具有与可热插拔的总线设备配合工作的专用接口；

2) 通讯链路在总线母板中通过EtherCAT 控制器连接，总线设备M正常工作时与总线母板的EtherCAT 控制器M通过专用接口一①连接并交换数据，通讯链路由总线母板的EtherCAT 控制器M连接至下一个通讯节点，即总线母板内的EtherCAT 控制器M+1；

3）当总线设备M损坏或缺失时，通讯链路通过EtherCAT 控制器M*时不与总线设备M交换数据，直接连接到下一个通讯节点。

前述的支持专用EtherCAT总线设备热插拔的实现方法，其特征在于：相邻两个EtherCAT 控制器之间通过MII接口或LVDS接口连接。

前述的支持专用EtherCAT总线设备热插拔的实现方法，其特征在于：所述专用接口为SPI接口或微处理器接口。

本发明所达到的有益效果：

本发明通过具有EtherCAT 控制器的总线母板与具有专用接口可与EtherCAT 控制器配合工作的可热插拔的总线设备配合工作的方式，解决了EtherCAT总线设备热插拔功能实现的问题，使用专用接口设计方案成本低廉，具有设计新颖、可靠、灵活等特点，在工业过程控制领域具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明的总线设备通信链路图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明进行进一步描述：