[发明专利]一种EtherCAT主站控制系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种EtherCAT主站控制系统及其控制方法，所述方法包括：所述EtherCAT主站控制系统的主站控制器，包括：EtherCAT主控制系统、工业控制子系统；所述EtherCAT主控制系统，用于向所述工业控制子系统发送从站驱动控制器的控制数据；所述工业控制子系统，用于接收所述EtherCAT主控制系统发送的所述控制数据并缓存，将缓存的所述控制数据向所述从站驱动控制器发送；其中，所述从站驱动控制器，接收所述工业控制子系统发送的所述控制数据，并根据所述控制数据解析出相应的控制信号，以控制驱动设备模块运行。本发明提供的方案能够减小主站控制器的运算、控制、多任务处理的负担。

技术领域

本发明涉及以太网技术领域，尤其涉及一种EtherCAT主站控制系统及其控制方法。

背景技术

当前工业生产中，EtherCAT总线因其速度快、带宽利用率高等特点而被广泛使用。在实际的高速高精生产过程中(例如高速焊接等)，对其实时性要求非常高，否则将会因为未能实时响应而导致产品出现质量问题，直接造成厂家的巨大利益损失。

EtherCAT(以太网控制自动化技术)主站的实现是一个纯软件的方案，也就是硬件上只需要有一个主芯片和对应的标准以太网电路即可，所有通信功能均是通过软件设计。当前为保证EtherCAT主站的实时性，最主要的还是依赖于操作系统的实时性，即使是实时性非常好的操作系统，也不可避免的存在任务切换时间、中断响应时间的消耗，从而引起EtherCAT主站发送数据的抖动，影响主站的实时性。理想情况是，1ms的通信周期，EtherCAT主站每间隔1ms发送报文数据。但是因为操作系统的时间波动、程序执行时间的波动等各种因素，就会导致在实际应用过程中，EtherCAT主站发送周期不是严格的1ms。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种EtherCAT主站控制系统及其控制方法，以解决现有技术中主控制器需要进行较多任务运算影响控制器的实时性的问题。

本发明一方面提供了一种EtherCAT主站控制系统，所述EtherCAT主站控制系统的主站控制器，包括：EtherCAT主控制系统、工业控制子系统；所述EtherCAT主控制系统，用于向所述工业控制子系统发送从站驱动控制器的控制数据；所述工业控制子系统，用于接收所述EtherCAT主控制系统发送的所述控制数据并缓存，将缓存的所述控制数据向所述从站驱动控制器发送；其中，所述从站驱动控制器，接收所述工业控制子系统发送的所述控制数据，并根据所述控制数据解析出相应的控制信号，以控制驱动设备模块运行。

可选地，所述工业控制子系统，还用于：接收所述从站驱动控制器发送的反馈数据并进行缓存，将缓存的所述反馈数据向所述EtherCAT主控制系统发送；其中，所述反馈数据为所述驱动设备模块向所述从站驱动控制器反馈的运行数据；所述EtherCAT主控制系统，还用于：接收所述工业控制子系统发送的所述反馈数据，以根据所述反馈数据向所述工业控制子系统发送从站驱动控制器的控制数据。

可选地，所述工业控制子系统，还用于：在将缓存的所述反馈数据向所述EtherCAT主控制系统发送之前，判断所述反馈数据是否为正常数据；若是，则将缓存的所述反馈数据向所述EtherCAT主控制系统发送；若否，则进行错误数据处理，并向所述EtherCAT主控制系统反馈错误信息。

可选地，所述工业控制子系统，进一步用于：等待EtherCAT主控制系统空闲时，才将缓存的所述反馈数据向所述EtherCAT主控制系统发送。

可选地，所述EtherCAT主控制系统，还用于：向所述工业控制子系统发送从站驱动控制器的控制数据之前，获取所述工业子系统的硬件时钟；以所述工业子系统的硬件时钟同步自身的系统时钟，以同步后的系统时钟向所述工业控制子系统发送从站驱动控制器的控制数据。