[实用新型]一种工业以太网总线控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信控制领域，特别涉及一种工业以太网总线控制器。

背景技术

工业控制网络直接面向生产过程和控制，传输测量和控制信息，并对生产过程进行监视和控制。较之信息网络有如下区别：第一，传输信息的特征：工业控制网络，短帧信息、长度小、交换频繁、周期性信息多，非周期性信息少；信息网络：信息长度大、交换不频繁、非周期性信息多，周期性信息少；第二，信息流向的方向性和顺序性：工业控制网络，方向性明显，有一定的顺序性；信息网络，方向性、顺序性不明显；第三，响应时间：过程控制网0.01～0.5s，制造自动化网0.5～1.0s；信息网络2.2～6.0s；第四，通信方式：工业控制网络，广播或组播；信息网络，点对点；第五，本安防爆性能：工业控制网络，要求本安防爆；信息网络，不要求；第六，对环境的要求：工业控制网络，良好的适应性；信息网络，适应性要求不高；第七，兼容性：工业控制网络，解决协议一致性和互操作性问题；信息网络，解决协议一致性。工业以太网正在成为工业控制网络的主流技术。

以太网用于工业控制主要有以下优势：通信速率高、采用双工星形网络拓扑结构和以太网交换技术、应用广泛、成本低廉、软硬件资源丰富、可持续发展能力强、易于实现管控一体化。与商业以太网相比，工业以太网具有特殊要求：第一，要求高实时性与良好的时间确定性、传送信息多为短帧信息，且信息交换频繁；控制网络协议简单实用，工作效率高；与信息网络之间有高效的通信，易于实现与信息网络的集成；第二，容错能力强，可靠性安全性好、设备的可靠性与环境的适应性高。

现有的一些国外的产品，对工业以太网控制器有些好的方案和产品，但是存在如下问题：第一，价格比较昂贵，严重阻碍了工业以太网控制器的推广和实用；第二，一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；第三，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。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述成本较高、对特定应用受局限、不能支持多种总线的协议转换的缺陷，提供一种成本较低、对特定应用不受局限、能支持多种总线的协议转换的工业以太网总线控制器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种工业以太网总线控制器，包括交换集成芯片和控制芯片，所述控制芯片通过高速总线与所述交换集成芯片连接，还包括多个与所述交换集成芯片连接的千兆PHY芯片，所述交换集成芯片内部集成千兆MAC控制器，所述千兆MAC控制器与所述千兆PHY芯片连接，所述每一个千兆PHY芯片包括多个网口，所述网口为光口或电口。

在本实用新型所述的工业以太网总线控制器中，所述交换集成芯片内还设有用于根据配置处理以太网数据报的交换模块，以及与所述交换模块连接、用于配置所述交换模块并处理交互信息的CPU。

在本实用新型所述的工业以太网总线控制器中，所述控制器还包括与所述交换集成芯片连接、用于给所述CPU提供高速运行存储空间的DDR（Double Data Rate，双倍速率同步动态随机存储器）。

在本实用新型所述的工业以太网总线控制器中，还包括与所述交换集成芯片连接、用于在断电时对程序和配置信息进行保存的Flash。

在本实用新型所述的工业以太网总线控制器中，还包括与所述交换集成芯片连接、用于在上电后对所述交换集成芯片进行复位的上电复位电路。

在本实用新型所述的工业以太网总线控制器中，还包括与所述交换集成芯片连接、用于提供配置系统接口的URAT接口。

在本实用新型所述的工业以太网总线控制器中，还包括与所述控制芯片连接的无线接口，所述无线接口包括GPRS和/或CDMA接口。

在本实用新型所述的工业以太网总线控制器中，还包括与所述控制芯片连接的CAN总线接口。

在本实用新型所述的工业以太网总线控制器中，还包括分别与所述控制芯片连接的RS485接口和/或RS232接口和/或RJ45接口。

在本实用新型所述的工业以太网总线控制器中，所述控制芯片为用于以太网接口的网络业务接口板卡，或用于工业现场接口的数据采集及现场总线的板卡。