[实用新型]一种EtherCAT-TSN工业以太网控制系统

说明书

本实用新型公开了一种EtherCAT‑TSN工业以太网控制系统，包括控制芯片、交换集成芯片、接口模块、A/D转换模块、数据采集模块、高速收发模块、逻辑控制模块、Flash存储器、URAT接口、若干千兆PHY芯片和若干网口，其中，控制芯片分别与接口模块、A/D转换模块和高速收发模块连接，数据采集模块与A/D转换模块连接，交换集成芯片分别与逻辑控制模块、Flash存储器、URAT接口和若干千兆PHY芯片连接，千兆PHY芯片连接若干网口，且逻辑控制模块与高速收发模块连接。有益效果：成本较低、对特定应用不受局限、能支持多种总线的协议转换，此外，还可以对信号进行滤波、稳定和放大处理，提高信号强度。

技术领域

本实用新型涉及工业以太网技术领域，具体来说，涉及一种EtherCAT-TSN工业以太网控制系统。

背景技术

EtherCAT是一种用于工业自动化的以太网技术，是国际标准IEC/PAS62407以及ISO15745-4的一部分。EtherCAT使用全双工100Mb/s以太网，系统由一个基于PC计算机的控制和通信主站以及若干从站通信节点组成，主站使用标准的以太网控制器，协议和驱动程序由软件实现。从站通信节点使用转发器处理技术。

在对于机器的控制中，EtherCAT在典型的IO网段的性能比TSN高出近十倍。EtherCAT作为当今最快速的工业以太网现场总线可以和TSN技术完美结合。在异构网络中涉及到机器控制（多节点、高速响应、硬实时性要求）采用EtherCAT网段，每一个EtherCAT网段（含有多个EtherCAT节点设备）通过TSN交换机建立的一个高速数据通道与主站相连

这种用法非常高效，基于共享帧方式的EtherCAT由于网络中多个从站设备的数据可以在同一个数据帧中传输，EtherCAT连到TSN网络中后，使得TSN配置更加容易并高效。整个EtherCAT网段仅利用了TSN的一个“高速通道”，并保证了在异构网络中EtherCAT网段中所有设备与其他类型设备及EtherCAT主站的实时通讯。

然而，现有的工业以太网控制系统一般只有百兆以太网接口，对于那些需要高实时性、速率要求高、网络速率大的应用，还是有比较大的局限性；且接口比较单一，不能在一个设备里面支持各种总线的协议转换。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种EtherCAT-TSN工业以太网控制系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种EtherCAT-TSN工业以太网控制系统，包括控制芯片、交换集成芯片、接口模块、A/D转换模块、数据采集模块、高速收发模块、逻辑控制模块、Flash存储器、URAT接口、若干千兆PHY芯片和若干网口；

其中，所述控制芯片分别与所述接口模块、所述A/D转换模块和所述高速收发模块连接，所述数据采集模块与所述A/D转换模块连接，所述交换集成芯片分别与所述逻辑控制模块、所述Flash存储器、所述URAT接口和若干所述千兆PHY芯片连接，所述千兆PHY芯片连接若干所述网口，且所述逻辑控制模块与所述高速收发模块连接。

进一步的，所述接口模块包括CAN总线接口、无线接口、RS485接口、RS232接口和RJ45接口，且所述CAN总线接口、所述无线接口、所述RS485接口、所述RS232接口和所述RJ45接口均通过所述接口模块与所述控制芯片连接。

进一步的，所述无线接口包括GPRS或CDMA接口。

进一步的，所述数据采集模块包括信号采集电路、信号接收电路、分压调节电路和信号输出电路，所述信号采集电路通过所述信号接收电路与所述分压调节电路连接，所述分压调节电路与所述信号输出电路连接。