[发明专利]基于EtherCAT的无线通信装置及其通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及智慧工业设备技术领域，特别是涉及基于EtherCAT的无线通信装置及其通信方法。

背景技术

随着物联网技术的飞速发展以及工业4.0的提出，缝制设备的物联网化和集成控制也越来越重要，而传统的工业现场总线，如RS485，CAN等总线，速率低，数据量传输小，实时性差，特别是在远距离传输时更加的需要降低速率来实现传输的可靠性。

EtherCAT(Ethernet Control Automation Technology，以太网控制自动化技术)总线的出现解决了这一问题，EtherCAT总线是以以太网为基础的开放架构的现场总线，由于其现场总线配置简单灵活、有较强的实用性和实时性，虽然Ethernet总线也具有EtherCAT总线的优点，但是Ethernet总线抗干扰性较差，不适合在工作环境复杂的工厂环境下使用。因此EtherCAT总线被广泛应用于自动化、运动控制和工业控制等领域。但是现有的EtherCAT总线硬件结构复杂，并且需要配置价格昂贵的专用EtherCAT物理层芯片来实现EtherCAT协议的硬件解析和转换，导致硬件设计和拓展繁琐复杂，同时硬件成本和硬件拓展开发成本较高。如果每一台缝制设备直接接入EtherCAT总线网络显然成本太昂贵，尤其是对实时性要求不高的设备更是性价比不高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于EtherCAT的无线通信装置及其通信方法，解决现有技术的问题。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种基于EtherCAT的无线通信装置，其包括：无线模块，供与缝纫设备、传感器单元和/或处理终端无线通信连接；串行接口模块，供与缝纫设备和/或传感器单元有线通信连接；EtherCAT芯片模块；有线网络接口模块，通信连接所述EtherCAT芯片模块，供接入EtherCAT网络连接；微处理器，通信连接所述无线模块、串行接口模块、及EtherCAT芯片模块。

于本发明的一实施例中，所述无线通信装置还包括：对所述无线通信装置供电的电源模块。

于本发明的一实施例中，所述无线模块的类型包括：WiFi；以及/或者，所述串行接口模块的类型包括：RS232。

于本发明的一实施例中，所述无线通信装置还包括：多个I/O端口，连接并受控于所述微处理器。

于本发明的一实施例中，网络接口模块包括多个RJ45网口。

于本发明的一实施例中，所述微处理器和EtherCAT芯片模块间通过SPI接口通信连接。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种通信方法，应用于所述的无线通信装置，所述方法包括：通过所述无线模块与缝纫设备和/或传感器单元建立无线通信连接；通过所述无线模块接收缝纫设备和/或传感器单元发送的工作状态数据；通过所述微处理器接收所述工作状态数据，并发送至EtherCAT芯片模块；通过EtherCAT芯片模块处理所述工作状态数据为遵循EtherCAT协议的第一数据包；从所述有线网络接口模块将所述第一数据包上传至EtherCAT网络。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种通信方法，应用于所述的无线通信装置，所述方法包括：通过所述有线网络接口模块接收来自EtherCAT网络的指令；通过所述EtherCAT芯片模块处理所述指令为遵循所述无线模块的通信协议的第二数据包；通过所述微处理器接收所述第二数据包，并通过所述无线模块将所述第二数据包发送至建立通信连接的所述缝纫设备和/或传感器单元。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种通信方法，应用于所述的无线通信装置，所述方法包括：通过所述无线模块与处理终端建立无线通信连接；通过所述有线网络接口模块接收集合整个EtherCAT网络中的数据的第三数据包；通过所述微处理器接收所述第三数据包，并通过所述无线模块发送所述第三数据包至所述处理终端。

为实现上述目标及其他相关目标，本发明提供一种通信方法，应用于所述的无线通信装置，所述方法包括：所述串行接口模块通过串口线通信连接于缝纫设备和/或传感器单元；通过所述串行接口模块接收所述缝纫设备和/或传感器单元的工作状态数据；通过所述微处理器接收所述工作状态数据，并发送至EtherCAT芯片模块；通过EtherCAT芯片模块处理所述工作状态数据为遵循EtherCAT协议的第四数据包；从所述有线网络接口模块将所述第四数据包上传至EtherCAT网络。