[發明專利]EtherCAT工業以太網與無線Zigbee間的網關裝置及其協議轉換方法

有效

• 申請號: 201110260123.5
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102271100A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 張雷;鄔東曉;徐大可;楊春瑜;劉亮;張笑天;王文強;楊為民
• 申請（專利權）人: 國電南京自動化股份有限公司
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/06;H04W28/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

1.一種EtherCAT工業以太網與無線Zigbee間的網關裝置，包括Zigbee無線模塊、EtherCAT模塊以及中心處理模塊，其特征在于：所述Zigbee無線模塊負責接收各種傳感收據和發送各種自動控制命令給儀器儀表，中心處理模塊負責EtherCAT驅動、與Zigbee無線模塊和EtherCAT模塊的數據與控制交互處理、應用程序的實現，EtherCAT模塊實現從站功能并實現與分布式控制單元中主站數據與控制的交互處理。

2.根據權利要求1所述的EtherCAT工業以太網與無線Zigbee間的網關裝置，其特征在于：所述Zigbee無線模塊包括Zigbee無線芯片和射頻天線，在Zigbee無線芯片上實現Zigbee無線技術標準協議棧、無線協議數據幀的處理與封裝。

3.根據權利要求2所述的EtherCAT工業以太網與無線Zigbee間的網關裝置，其特征在于：所述Zigbee無線模塊還包括射頻功率放大電路，所述射頻功率放大電路與Zigbee無線芯片相連。

4.根據權利要求1所述的EtherCAT工業以太網與無線Zigbee間的網關裝置，其特征在于：所述的EtherCAT模塊包括EtherCAT技術芯片、以太網收發器芯片、網絡變壓器以及網口，所述EtherCAT技術芯片實現從站功能，遵循EtherCAT標準協議，并負責與主站進行通信；以太網收發器芯片負責實現物理層以太網報文的收發控制，同時提供對介質訪問控制層的接口；網絡變壓器用于信號電平耦合；網口為通用的RJ45接口或通過光電轉換的光纖以太網接口。

5.根據權利要求1所述的EtherCAT工業以太網與無線Zigbee間的網關裝置，其特征在于：所述的中心處理模塊包括中央處理單元、RAM內存、只讀儲存器ROM、Flash以及外圍電路，中心處理模塊上實現EtherCAT模塊驅動，并同時負責Zigbee無線模塊和EtherCAT模塊的數據交互處理。

6.一種EtherCAT工業以太網與無線Zigbee間的協議轉換方法包括以下步驟：

1）EtherCAT模塊作為從站讀取來自主站的數據，并進行數據解碼，從而得到發往該網關下的儀器儀表或電氣設備的數據報文；

2）中心處理模塊對數據報文進行處理并進行拆包或組包處理，將處理后的數據報文發送Zigbee無線模塊；

3）Zigbee無線模塊將數據報文封裝成Zigbee無線數據幀，然后通過空口發送給儀器儀表或電氣設備上的Zigbee無線裝置；

4）儀器儀表或電氣設備上送采集數據的過程是上述過程的逆過程，即：由儀器儀表采集數據，并將采集后的數據交給Zigbee無線裝置通過空口發送給協議轉換裝置上，協議轉換裝置中的Zigbee無線模塊解碼來自空口的Zigbee數據包，解析出采集的數據，該數據交給中心處理模塊進行緩存、組包處理，并將處理后的數據包發送給EtherCAT模塊，由EtherCAT模塊進行EtherCAT報文封裝，并將報文送入以太網總線發送給主站。