[发明专利]EPA设备

说明书

本发明提供了一种EPA设备。该EPA设备包括：接口处理模块，其被配置为从用户终端接收用户数据以及从EPA总线接收设备数据；数据交互模块，其包括用于缓存一帧用户数据的下行数据缓存、用于缓存一帧设备数据的上行数据缓存和用于保存所述下行数据缓存的状态和所述上行数据缓存的状态的用户数据控制模块；数据缓存池，其包括用于缓存多帧用户数据的下行数据缓存池和用于缓存多帧设备数据的上行数据缓存池；以及EPA逻辑控制电路，其被配置为根据所述EPA设备的配置参数从所述下行数据缓存池接收所述用户数据并发送给所述EPA总线以及从所述EPA总线接收所述设备数据并缓存至所述上行数据缓存池。

技术领域

本发明概括而言涉及工业自动化领域，更具体地，涉及一种能够高效实现与用户的数据交互的EPA设备。

背景技术

工业自动化行业的工业以太网（Ethernet for Plant Automation，EPA）标准是Ethernet（以太网）、TCP/IP（传输控制协议/因特网协议）等商用计算机通信领域的主流技术直接应用于工业控制现场设备间的通信，并在此基础上建立的应用于工业现场设备间通信的开放网络通信标准。

EPA系统中的各个EPA设备使用相同的通信周期工作，也称为宏周期。一个宏周期分为周期时间段和非周期时间段。在周期时间段中，各个EPA设备按照各自的配置参数发送周期报文，周期报文也称为实时数据。对于非周期时间段的通信，由各个EPA设备根据其实际需求在周期报文中声明非周期时间段的不同时间片来进行非周期报文发送，非周期报文也称为非实时数据。

在EPA系统运行期间，EPA设备需要将各种数据，如其他EPA设备的状态、链路状态等通过周期报文或非周期报文发送给用户，用户也需要将各种数据，如EPA设备的配置参数、各种控制数据等通过周期报文或非周期报文发送给EPA设备。因此，需要设计专门的接口方式以实现用户终端与EPA设备之间的这种交互。

传统上，用户终端与EPA设备直接使用双口RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）进行数据交互，一侧由用户终端使用，另一侧供EPA设备的EPA逻辑控制模块使用，两侧可以分别对双口RAM进行操作以实现数据交互。

然而，在这种方式中，在用户终端的中央处理单元（CPU）主动对该双口RAM写入之后，EPA设备只能被动读取而无法控制读取的时机，从而使得数据交互的效率很低。

发明内容

针对上述问题中的至少一个，本发明提供了一种EPA设备，其通过设置缓存资源管理，利用EPA设备的确定性调度，对与用户终端的数据交互进行控制，使得用户终端与EPA设备之间的数据交互更加合理、高效。

根据本发明的一个方面，提供了一种EPA设备。该EPA设备包括：接口处理模块，其被配置为从用户终端接收用户发送给EPA总线的用户数据以及从所述EPA总线接收发送给所述用户终端的设备数据；数据交互模块，其包括用于缓存从所述接口处理模块接收的一帧用户数据的下行数据缓存、用于缓存从所述EPA总线接收的一帧设备数据的上行数据缓存和用于保存所述下行数据缓存的状态和所述上行数据缓存的状态的用户数据控制模块；数据缓存池，其包括用于缓存来自所述下行数据缓存的多帧用户数据的下行数据缓存池和用于缓存来自所述EPA总线的多帧设备数据的上行数据缓存池；以及EPA逻辑控制电路，其被配置为根据所述EPA设备的配置参数从所述下行数据缓存池接收所述用户数据并发送给所述EPA总线以及从所述EPA总线接收所述设备数据并缓存至所述上行数据缓存池。

在一些实施例中，所述接口处理模块被配置为接收来自所述用户终端对所述下行数据缓存的写操作指示；读取所述用户数据控制模块所保存的所述下行数据缓存的状态；确定所述下行数据缓存的状态是有效还是无效；响应于确定所述下行数据缓存的状态是无效，将来自用户终端的用户数据写入所述下行数据缓存；以及将所述下行数据缓存的状态设置为有效。

在一些实施例中，所述接口处理模块还被配置为响应于确定所述下行数据缓存的状态是有效，再次读取所述下行数据缓存的状态。