[发明专利]实现EtherCAT工业以太网和WorldFIP现场总线互联通讯的网关及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业控制领域，特别是一种实现EtherCAT工业以太网和WorldFIP现场总线互联通讯的网关及其实现方法

背景技术

随着各行业的工业控制系统对自动化程度要求的日益提高，以及系统内数据量增加，工业以太网的优势愈加明显。比如机车控制网络领域，对机车自动化和舒适度要求越来越高，列车运行控制、旅客信息系统、多媒体等车载数据量也在急剧增加，CAN、DeviceNet、PROFIBUS、WorldFIP等传统现场总线逐渐显现出传输速率低，支持应用有限、兼容性差等缺陷，成为制约工业控制系统性能进一步提高的瓶颈。因此，采用一种具有高速传输速率，具有统一标准的网络通讯标准是解决上述瓶颈的根本。

随着以太网技术的发展，特别是高速以太网的出现，使以太网能够克服了自己本身的缺陷，由办公及信息自动化领域向下延伸，直接应用于现场自动化控制，进入工业领域成为工业以太网，工业以太网以开放性高、低成本、传输速率最低能够达到10Mbps、能够与internet连接等优点成为机车控制网络等工业控制系统的发展主流。

目前，国外庞巴迪等交通设备制造商已经将以太网成功运用于动车组列车网络控制系统。IEC标准IEC 61375-2-5Ed.1.0和IEC 61375-3-4Ed.1.0也已将以太网列为可选的标准列车通讯网络。

伴随着工业以太网应用范围的扩大，在系统设计和系统改造时，不可避免会出现，工业以太网与传统现场总线在同一工业控制系统中并存的情形，为此，完全有必要研发一种能够支持工业以太网和传统现场总线互联通讯的网关。

EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology，控制自动化以太网技术)，最初由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff Automation GmbH)研发，一种适用于工业自动化的开放、实时、高速以太网络通讯协议，是应用最为广泛之一的工业以太网技术，它已经作为一种标准化的技术，被纳入国际标准化的体系，IEC把它作为IEC/PAS 62407规范，ISO也将它纳入ISO 15745。

WorldFIP现场总线是现场IEC61158国际标准中的第七种类型，适用于工业控制现场，目前WorldFIP在我国机车网络控制等领域有着较为广泛的应用。

至今尚未发现关于实现EtherCATA工业以太网和WorldFIP现场总线互联通讯的网关及其实现方法的公开文献。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是，提供一种实现EtherCAT工业以太网与WorldFIP现场总线互联通讯的网关及其实现方法，从而解决EtherCAT工业以太网与WorldFIP现场总线之间互联通讯的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种实现EtherCAT工业以太网与WorldFIP现场总线互联通讯的网关，包括EtherCAT总线收发器、EtherCAT总线协议控制器、主控单元、WorldFIP总线协议控制器、WorldFIP总线收发器；其中：

所述EtherCAT总线协议控制器包括EtherCAT通讯存储器，用于存储EtherCAT数据信息；

所述EtherCAT总线收发器与EtherCAT工业以太网总线相连，与EtherCAT工业以太网总线相互传输EtherCAT数据信息；所述EtherCAT总线协议控制器与所述EtherCAT总线收发器相连，与所述EtherCAT总线收发器相互传输EtherCAT数据信息，所述主控单元与所述EtherCAT总线协议控制器相连，与所述EtherCAT总线协议控制器相互传输数据信息；

所述WorldFIP总线协议控制器包括WorldFIP通讯存储器，用于存储WorldFIP数据信息。

所述WorldFIP总线收发器与WorldFIP现场总线相连，与WorldFIP现场总线相互传输WorldFIP数据信息；所述WorldFIP总线协议控制器与所述WorldFIP总线收发器相连，与所述WorldFIP总线收发器相互传输WorldFIP数据信息，所述主控单元与所述WorldFIP总线协议控制器相连，与所述WorldFIP总线协议控制器相互传输数据信息；

所述主控单元能够将收到的EtherCAT数据信息转换为WorldFIP数据信息，并写入所述WorldFIP总线协议控制器；能够将WorldFIP数据信息转换为EtherCAT数据信息，并写入所述EtherCAT总线协议控制器。