[发明专利]一种EtherCAT网络分析装置和方法

说明书

本发明公开了一种EtherCAT网络分析装置，包括：用于缓存数据帧的FPGA组件，第一以太网接口、第二以太网接口和数据解析单元，其中，FPGA组件通过第一以太网接口连接第一站点，第二以太网接口连接第二站点，第一、第二站点之间无直接连接关系；第一以太网接口从所述第一站点抓取数据帧并同时传输至第二以太网接口和所述FPGA组件，第二以太网接口从所述第二站点抓取数据帧并同时传输至所述第一以太网接口和所述FPGA组件；FPGA组件将第一、第二以太网接口抓取的数据帧传输至所述数据解析单元。本发明通过两个联通的以太网接口从EtherCAT从站实时获取数据帧，通过FPGA组件进行数据帧无延时的缓存处理，能够在不影响EtherCAT网络的运行情况下，进行EtherCAT网络状态的实时分析。

技术领域

本发明涉及EtherCAT网络技术领域，尤其涉及一种EtherCAT网络分析装置和方法。

背景技术

EtherCAT工业实时以太网协议最早由德国Beckhoff公司提出，现已成为IEC制定的现场总线协议标准之一，也成为了中国的国家标准，EtherCAT在普通以太网的基础之上发展而来，成为应用于工业领域的实时控制网络，由于其具有极强的稳定性、兼容性和同步性等特点，EtherCAT已成为自动化厂商进行网络化控制的主流趋势。

典型的EtherCAT网络控制系统包括一个主站和若干个从站，EtherCAT主站发起集总帧进行与各个从站之间的通信，各个从站节点对集总帧进行无延时地储存和转发，相比较于传统的以太网存储转发机制而言，EtherCAT从站节点采用的是无延时处理，极大程度提高了EtherCAT网络实时性，因此可广泛应用于实时运动控制领域。

由于EtherCAT从站节点采用的是无延时的特殊机制，因此普通的以太网设备，例如交换机无法接入EtherCAT网络中，必须采用专用的EtherCAT网络分析仪对EtherCAT网络进行分析，但是，现有方案或者产品都不具备实时分析EtherCAT网络状态的功能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种EtherCAT网络分析装置和方法。

本发明采用的技术方案一方面为一种EtherCAT网络分析装置，适用于包括两个以上站点的EtherCAT控制网络，包括：用于缓存数据帧的FPGA组件，第一以太网接口、第二以太网接口和数据解析单元，其中，所述FPGA组件通过第一以太网接口连接第一站点，第二以太网接口连接第二站点，所述第一、第二站点之间无直接连接关系；所述第一以太网接口从所述第一站点抓取数据帧并同时传输至所述第二以太网接口和所述FPGA组件，所述第二以太网接口从所述第二站点抓取数据帧并同时传输至所述第一以太网接口和所述FPGA组件；所述FPGA组件将第一、第二以太网接口抓取的数据帧传输至所述数据解析单元。

优选地，适用于具有数据处理能力的PC端，还包括用于将从所述从站抓取数据帧传输至PC端的USB接口。

优选地，还包括用于存储历史数据的SD卡组件。

优选地，还包括用于显示EtherCAT网络状态的LCD模块。

优选地，还包括用于数据传输的WiFi模块。

本发明采用的技术方案另一方面为一种EtherCAT网络分析方法，适用于上述装置，包括：截断两个从站之间的直接连接关系，通过所述FPGA组件的第一以太网接口连接第一站点，第二以太网接口连接第二站点；所述第一以太网接口从所述第一站点抓取数据帧并同时传输至所述第二以太网接口和所述FPGA组件，所述第二以太网接口从所述第二站点抓取数据帧并同时传输至所述第一以太网接口和所述FPGA组件；所述FPGA组件将第一、第二以太网接口抓取的数据帧传输至所述数据解析单元；所述解析单元基于预设的程序处理所述数据帧。