[发明专利]一种以太网背板及通讯装置

说明书

本发明公开了一种以太网背板及通讯装置，以太网背板包括背板、设置于背板上的多个控制器槽位、多个通讯模块槽位和多对差分电路，多个控制器槽位和多个通讯模块槽位由高速接插件构成，每一通讯模块槽位上设置有至少8路高速接口且与通讯模块上的以太网接口相连，每一通讯模块槽位通过8对差分电路分别于两侧总共8个控制器槽位相连，形成双星型拓扑，且背板上的多个控制器槽位与多个控制器相连，从而提高控制器集群通讯的可靠性。由于通讯模块槽位由高速接插件构成，因此可提高控制器集群的通讯能力和通讯效率。此外，以太网背板可同时支持横向拓展、北向系统和南向系统的连接，无需其他类型的通讯模块，使得通讯装置具有更好的灵活性和拓展性。

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，更具体地说，涉及一种以太网背板及通讯装置。

背景技术

为了满足智能工厂日益增长的全厂精细化管理的需求，对工业控制系统的架构提出了新的要求。工业控制系统的架构如下，各类工业控制系统的控制器安装于独立的控制柜中与本地的功能模块进行连接，多个工业控制系统的控制器之间协同工作，形成控制器集群，控制器集群通过网线连接至网络柜中的交换机，形成控制网以进行控制器集群之间的通讯。

控制器集群之间的通讯通过以背板电路为通讯介质，为各个控制器提供通讯的背板总线实现。现有的工业控制系统使用的背板总线主要有两类，一类为控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)、RS485等总线标准，另一类为基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)的私有总线标准。这两类私有总线速率较低，仅适用于单个工业控制系统内部控制器与功能模块之间的低速通讯，使得控制器与功能模块之间的通讯效率低，从而导致控制器集群之间的通讯效率低。当存在大量数据交换的控制器集群进行通讯时，基于交换机互联的控制网络的开放性和通讯业务类型的特性，无法保障控制器集群之间的大容量实时通讯，造成控制器集群之间通讯的可靠性低。

因此，现有的控制器集群之间通讯的效率低且可靠性低。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种以太网背板及通讯装置，提高控制器集群通讯的可靠性、通讯能力和通讯效率。

为了实现上述目的，其公开的技术方案如下：

本发明第一方面公开了一种以太网背板，所述以太网背板包括：

背板、设置于所述背板上的多个控制器槽位、多个通讯模块槽位和多对差分电路；

所述多个控制器槽位和所述多个通讯模块槽位由高速接插件构成；

所述多个通讯模块槽位设置于所述背板中间位置；

所述多个控制器槽位平均分两部分设置于所述多个通讯模块槽位两侧；

每一所述控制器槽位上设置有至少2路高速接口，用于与控制器上的以太网接口相连；

每一所述通讯模块槽位上设置有至少8路高速接口，每一所述通讯模块槽位通过所述8路高速接口与通讯模块上的以太网接口相连，每一所述通讯模块槽位通过多对所述差分电路与所述多个控制器槽位相连；

所述差分电路的对数与所述控制器槽位的个数相同。

优选的，所述多个控制器槽位包括8个控制器槽位，所述多个通讯模块槽位包括2个通讯模块槽位；

所述背板上划分有第一控制槽位区域、第二控制槽位区域和通讯模块区域，所述通讯模块区域设置于所述第一控制槽位区域和第二控制槽位区域之间；

4个所述控制器槽位设置于所述第一控制槽位区域；

其余4个所述控制器槽位设置于所述第二控制槽位区域；

2个所述通讯模块槽位均设置于所述通讯模块区域；