[发明专利]用于经由输入/输出协议进行通信的设备

说明书

本发明涉及伺服驱动设备。提供了其中通过背板连接器从背板接收消息的设备。切换电路识别哪些从背板接收的消息意在用于设备的运算电路，并且对这样的消息的输入/输出协议进行解析而同时将并非意在用于运算电路的消息返回至背板。切换电路可以与背板连接器独立地从设备移除，从而允许该切换电路进行改变以与不同背板协议一起使用而不影响其它设备元件。

技术领域

本发明涉及用于经由输入/输出协议进行通信的连接至背板的设备，以及包括多个这样的设备的系统。特别地但并非专有地，本发明涉及经由背板连接的伺服驱动设备。

背景技术

工业控制设备或控制器用于控制工业操作。例如，伺服驱动可以用于通过将适当的驱动信号提供至工业机械来控制该工业机械。这种类型的工业控制器自身必须被管理和控制，以便提供期望的性能。这意指控制器必须具有输入/输出(I/O)功能。

通常，工业控制器与用于特定任务的专用设备一起协同使用。作为说明性示例，可以考虑其中期望在3D空间中对元件进行控制观点的3D系统。这要求在所有三个维度上的控制。一种方法将涉及针对一起工作的三个维度中的每个维度的各个控制器。这样的系统中的控制器必须有效地彼此进行通信，以便产生期望的结果。

一般地，提供背板以允许系统内的控制器进行通信。背板提供通信接口，通过该通信接口，信号可以在连接至该背板的控制器之间进行传递。该背板以给定输入/输出(I/O)协议进行操作，控制器被设计成通过其自身的I/O部件部分与上述给定输入/输出(I/O)协议一起操作。

通过背板操作的I/O协议通常是工业控制器的供应商专有的并且由其进行设计。这意指由不同制造商提供的控制器之间缺乏互操作性。因此，当期望通过增加或替换控制器来升级或修复包括多个控制器的系统时，任何新的控制器必须适用于与背板使用的适当I/O协议一起工作。即使该协议自身并非专有的，但是仍然存在下述要求：所有控制器以与背板相同I/O协议进行操作并且能够与背板在物理上进行对接。

由于这些问题，给定控制器将仅利用可兼容的背板进行操作。因此，希望获得适当的控制器的操作者具有受限于与当前系统可兼容的控制器的选择，这会导致次优的选择。

日益增加的控制任务的复杂度已经导致期望通过背板外部的计算机源与控制器进行通信的日益增加。例如，商业上理想的可以是：从商业系统的传统计算机或另一部分来实现控制或监视性能。然而，商业系统使用的典型通信协议又与工业控制器使用的通信协议不同。通常，商业系统将使用例如基于以太网的协议进行通信。因此已经存在下述需要：在使用时将一个或多个设备桥接以在不同协议之间进行通信。这导致进一步的开支和潜在的可靠性问题。

在美国专利8,203,980中描述了在以太网网络和供工业控制器使用的协议之间进行桥接的方法的示例。这里公开了一种桥接系统，在该系统中，连接至背板的多个部件可以通过通用网络上的单个节点链接至以太网通用网络。目的在于：避免背板上的每个独立部件必须与通用网络直接进行对接。然而，背板的部件仍然不得不使用针对背板自身的适当协议来与彼此进行通信。

近来，已经努力开发了用于基于以太网的控制器通信的适当协议。一个示例为EtherCAT(用于控制自动化技术的以太网)协议，该协议为被设计成提供短数据更新时间和低通信抖动的基于以太网的高性能协议。这允许控制器和背板能够与基于以太网的通用网络更完备地结合。

仍然存在针对与工业控制器和类似的设备一起使用的背板的一系列通信协议。虽然基于以太网的协议提供了一些标准化，但是在缺乏公认的通用标准时，这种类型的设备仍旧需要针对它们想利用以进行操作的每个协议的特定部件部分。这导致缺乏客户选择，因为它们可能例如被限制于可以与传统系统互操作的设备。

发明内容

根据本发明的方面，提供了一种用于经由输入/输出协议进行通信的设备，该设备包括：

一个或更多个背板连接器，用于将设备连接至背板；