[发明专利]一种应用于控制系统通信扩展的系统

权利要求书

1.一种应用于控制系统通信扩展的系统，其特征在于：包括控制器模块（2）、网络节点（3）以及通信链路（4），所述控制器模块（2）通过通信链路（4）串行连接若干个网络节点（3），且末端的网络节点（3）连接控制器模块（2）并形成环形网络拓扑；所述网络节点（3）包括两个相互冗余的第一网络扩展模块（31）和第二网络扩展模块（32），通信链路（4）包括第一通信链路（41）和第二通信链路（42），串行连接的网络节点（3）中的第一网络扩展模块（31）通过第一通信链路（41）相连，串行连接的网络节点（3）中的第二网络扩展模块（32）通过第二通信链路（42）相连；

所述控制器模块（2）包括主控制器模块（21）和从控制器模块（22），若干个串行连接的网络节点（3）中处于首尾位置处的两个第一网络扩展模块（31）对应通过第一通信链路（41）与主控制器模块（21）和从控制器模块（22）相连，处于首尾位置处的两个第二网络扩展模块（32）对应通过第二通信链路（42）与主控制器模块（21）和从控制器模块（22）相连。

2.如权利要求1所述的应用于控制系统通信扩展的系统，其特征在于：所述主控制器模块（21）和从控制器模块（22）均包括第一MCU处理器（211）、第一逻辑控制单元（212）、第一PHY（213）、第一网络接口（214）、第二PHY（215）和第二网络接口（216），所述第一MCU处理器（211）与第一逻辑控制单元（212）相连，第一逻辑控制单元（212）扩展第一PHY（213）与第二PHY（215），第一网络接口（214）和第二网络接口（216）分别对应与第一PHY（213）与第二PHY（215）相连，第一逻辑控制单元（212）扩展的第一PHY（213）、第一网络接口（214）连接通信链路中的第一通信链路（41），第一逻辑控制单元（212）扩展的第二PHY（215）、第二网络接口（216）连接通信链路中的第二通信链路（42）；第一逻辑控制单元（212）扩展的第一PHY（213）、第一网络接口（214）与第二PHY（215）、第二网络接口（216）之间通信隔离。

3.如权利要求2所述的应用于控制系统通信扩展的系统，其特征在于：所述第一MCU处理器（211）包括MAC控制器（2111），MAC控制器（2111）对外提供一个第一MII接口（2112）和配置诊断接口（2113），第一逻辑控制单元（212）提供3个第二MII接口（217），3个第二MII接口（217）分别用于连接第一MII接口（2112）、第一PHY（213）以及第二PHY（215），配置诊断接口（2113）与第一逻辑控制单元（212）连接，用于第一逻辑控制单元（212）的功能配置以及诊断数据读取。

4.如权利要求3所述的应用于控制系统通信扩展的系统，其特征在于：所述第一逻辑控制单元（212）包括报文缓存模块（2121）、报文交换模块（2122）、报文过滤模块（2123）以及具有网络诊断与配置功能的存储器（2124），第一逻辑控制单元（212）上对外提供3个第二MII接口（217），所述报文交换模块（2122）实现三端口的以太网报文交换功能，分别将第一MCU处理器（211）数据转发给第一通信链路（41）和第二通信链路（42），同时将第一通信链路（41）和第二通信链路（42）的数据转发给MCU处理器（211），报文过滤模块（2123）获取第一通信链路（41）的接口数据和第二通信链路（42）的接口数据，并过滤第一通信链路（41）和第二通信链路（42）中的非法报文，并且将获取的非法报文信息写入存储器（2124），第一MCU处理器（211）读取存储器数据，报文缓存模块（2121）用于第一MCU处理器（211）、第一通信链路（41）和第二通信链路（42）数据的缓存。

5.如权利要求1所述的应用于控制系统通信扩展的系统，其特征在于：所述第一网络扩展模块（31）连接第一通信链路（41），第二网络扩展模块（32）连接第二通信链路（42），第一网络扩展模块（31）和第二网络扩展模块（32）均包括第二MCU处理器（311）、第二逻辑控制单元（312）、第三PHY（313）、第三网络接口（314）、第四PHY（315）和第四网络接口（316），所述第三网络接口（314）和第四网络接口（316）共同连接第一通信链路（41）上，或者共同连接第二通信链路（42）上；第二逻辑控制单元（312）扩展的第三PHY（313）、第三网络接口（314）与第四PHY（315）、第四网络接口（316）之间通信非隔离；第二MCU处理器（311）、第二逻辑控制单元（312）与第一MCU处理器（211）、第一逻辑控制单元（212）拥有相同模块和接口，第二MCU处理器（311）、第二逻辑控制单元（312）通过相应的MII接口、配置诊断接口连接。