[发明专利]支持链路冗余的双线EtherCAT协议转换方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种支持链路冗余的双线EtherCAT协议转换方法及装置。

背景技术

目前，以太网控制自动化技术(Ethernet Control Automation Technology，以下简称EtherCAT)最初是在2003年由德国倍福自动化有限公司(Beckhoff Automation GmbH)基于以太网技术提出的一种实时工业以太网技术，该技术不仅具有高速和高数据有效率的特点，还具有灵活网络拓扑结构，并在协议中封装了IP/UDP，所以不需要IP协议就能实现通信。因此，EtherCAT具有以下优点：适应性广泛；符合以太网标准；无需使用从属子网，都可用作EtherCAT从站；数据传输效率高；刷新周期短；同步性能好。

申请号为201521063204中公开了一种基于EtherCAT技术的耦合通信板，包括：控制器和与控制器通过SPI总线连接的微处理器；与控制器电连接的至少一个外部通信接口；与控制器通信连接的总线连接器；与总线连接器、控制器和微处理器电连接的电源转换芯片；依次连接在控制器和外部通信接口之间的PHY芯片和变压器；用于对控制器、所述芯片进行时间同步的晶振。但是该EtherCAT耦合通信板仅能实现主站与从站、从站与从站之间单线连接，没有实现链路冗余，当系统主从站任一模块出现故障后，则该系统不能正常通信，甚至该系统将停止运行，从而导致严重的安全事故，影响了系统的安全性、稳定性、可靠性。

发明内容

本发明提供的支持链路冗余的双线EtherCAT协议转换方法及装置，能够通过对数据连接信号或数据有效信号实时采集；多重判断分析确定切换时机，以使在通信链路切换至冗余链路过程中，提高通信的可靠性和安全性。

第一方面，本发明提供一种支持链路冗余的双线EtherCAT协议转换方法，包括：

获取通信链路物理层的数据连接信号或数据有效信号；

根据数据连接信号或数据有效信号分析得出通信链路的通信状态，其中，所述通信状态包括通信正常状态和通信故障状态；

根据通信状态确定保持通信链路进行通信、或切换至对应的冗余链路进行通信。

可选地，所述根据数据连接信号或数据有效信号分析得出通信链路的通信状态，包括：

接收通信链路物理层的数据连接信号判断所述通信链路是否处于连接状态，如果是，则执行下一步；如果否，则通信链路为通信故障状态；

接收数据有效信号，判断所述通信链路的物理层数据是否有效，如果是，则执行下一步；如果否，则通信链路为通信故障状态。

可选地，在物理层数据有效之后，还包括：

接收两个连续的数据有效信号并计算出所述物理层数据有效信号之间的时间间隔；

判断所述时间间隔是否在设定时间阈值内，如果是，则通信链路为通信正常状态；如果否，则通信链路为通信故障状态。

可选地，所述根据通信状态确定保持通信链路进行通信、或切换至对应的冗余链路进行通信为：

当通信链路为通信正常状态时，则保持通信链路进行通信；

当通信链路为通信故障状态时，则切换至冗余链路进行通信。

第二方面，本发明提供一种支持链路冗余的双线EtherCAT协议转换装置，包括：

FPGA芯片模块，通过两条通信链路分别与主站控制器、下级从站控制器连接，以及通过两条冗余链路分别与主站备用控制器、下级从站控制器连接，并用于实现耦合通信板的多链路冗余通路，其中，所述FPGA芯片模块包括，

获取单元，用于获取通信链路物理层的数据连接信号或数据有效信号；

处理单元，用于根据数据连接信号或数据有效信号分析得出通信链路的通信状态，其中，所述通信状态包括通信正常状态和通信故障状态；

确定单元，用于根据通信状态确定保持通信链路进行通信、或切换至对应的冗余链路进行通信。

可选地，所述处理单元包括：

第一判断子单元，用于接收通信链路物理层的数据连接信号判断所述通信链路是否处于连接状态；

第二判断子单元，用于接收数据有效信号，判断所述通信链路的物理层数据是否有效。

可选地，所述处理单元还包括：

计算子单元，用于接收两个连续的数据有效信号并计算出两者之间的时间间隔；

第三判断子单元，用于判断所述时间间隔是否在设定时间阈值内。