[发明专利]一种工业以太网下控制ASI从站的装置及方法

说明书

本发明涉及一种工业以太网下控制ASI从站的装置及方法，其中所述的装置包含工业以太网解析模块和数据交换模块，所述工业以太网解析模块用以对工业以太网帧请求信息进行响应和处理；所述数据交换模块用以进行顶层任务调度：数据包的获取与发送、进行数据交换、管理和系统扩展。本发明实现了在工业以太网下控制ASI从站的方法，主站和ASI从站之间的数据可以实现毫秒级通信。

技术领域

本发明涉及工业自动化领域，具体涉及一种工业以太网下ASI控制从站的装置及方法。

背景技术

Profinet为工业自动化通信领域的,基于工业以太网和IT标准的现场总线(Fieldbus)通信系统，其将成熟的Profibus现场总线技术的数据交换技术和基于工业以太网的通信技术整合到一起，具有多制造商产品之间的通讯能力，自动化和工程模式，并针对分布式智能自动化系统进行了优化，其应用结果能够大大节省配置和调试费用。

执行器-传感器接口总线系统(Actuator-Sensor Interface,ASI)是一种用来在控制器(主站)和传感器/执行器(从站)之间双向交换信息的总线网络。它属于现场总线(Fieldbus)下面的底层通信网络系统，主要用于具有开关量特征的传感器和执行器系统,传感器可以是各种原理的位置接近开关,温度、压力、流量、液位开关等；执行器可以是各种开关阀门、声、光报警器,也可以是继电器、接触器等低压开关电器。

在现有的自动化控制系统中，连接PLC(Programmable Logic Controller)与ASI装置的现场总线技术包含有Profibus、Hart、Modbus等总线技术，均缺乏一种更好地控制ASI从站的解决方案。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种工业以太网下控制ASI从站的装置，包括工业以太网解析模块和数据交换模块，其中：

所述工业以太网解析模块用以对工业以太网帧请求信息进行响应和处理；

所述数据交换模块用以顶层任务的调度：数据包的获取与发送、进行数据交换、管理和系统扩展。

进一步地，所述帧请求信息包括参数设置服务、组态服务、读取配置服务、数据交换服务和诊断服务。

进一步地，所述数据交换模块包括数据处理模块，工业以太网接收缓冲模块，ASI接收缓冲模块，其中：

所述数据处理模块接收解析工业以太网数据包和ASI数据包，进行数据交换，管理和系统扩展；

所述工业以太网接收缓冲模块用以缓冲和转发工业以太网数据；

所述ASI接收缓冲模块用以缓冲和转发ASI总线数据。

进一步地，所述的工业以太网为Profinet。

进一步地，所述ASI接收缓冲模块包括底层驱动模块，高速ADC模块以及高速DDS模块，其中：

所述底层驱动模块用以控制高速ADC模块，编码和解码，数据校验和完整性判断；

所述高速ADC模块实现ASI总线上模拟波形的采样；

所述高速DDS模块实现ASI总线上模拟波形的生成。

进一步地，所述的工业以太网接收缓冲模块与ASI接收缓冲模块由FPGA实现，数据处理模块由MCU实现。

本发明还提供一种工业以太网下控制ASI从站的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)工业以太网解析模块对工业以太网帧请求信息进行响应和处理；

(2)数据交换模块进行顶层任务调度：数据包的获取与发送、进行数据交换、管理和系统扩展。

进一步的，所述的方法步骤(1)具体包括：