[發明專利]一種EtherCAT-NCUC的總線同步方法及裝置

有效

• 申請號: 201711477823.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108199822B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 朱志紅;劉純;江金龍;黃世平;尹樂
• 申請（專利權）人: 武漢華中數控股份有限公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04J3/06;H04L12/40
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍;張瑾

本發明提供了一種EtherCAT?NCUC的總線同步方法及裝置，屬于總線控制技術領域。所述方法包括：定時器控制EtherCAT通信幀和同步幀的發送，調整同步時間差值，使同步時間差值滿足一定條件；根據同步時間差值動態控制NCUC周期幀和非周期幀的數據發送；根據同步時間差值動態調整通信周期，調整幅度為一微秒。所述裝置包括調整時間差值模塊、控制發送時間模塊和調節通信周期模塊。本方案可應用于EtherCAT?NCUC主站，實現EtherCAT?NCUC主站在不同階段的總線同步控制。

技術領域

本發明涉及總線控制技術領域，尤其涉及一種EtherCAT-NCUC的總線同步方法及裝置。

背景技術

NCUC-Bus(NC Union of China Field Bus)是機床數控系統現場總線技術聯盟專門為機床數控系統等包含運動控制的工業自動化控制過程制定的現場總線通信規范。NCUC-Bus基于100MB網絡，通過采用網絡的環形回路，實現高速、高可靠實時以太網的數據傳輸。

EtherCAT(Ethernet for Control Automation Technology)是以以太網為基礎，具有高精度的設備同步、靈活的拓撲結構的高實時性的開放架構的現場總線系統。

隨著EtherCAT總線系統在我國的逐漸普及，因為其高精度的設備同步，靈活的拓撲結構以及高實時性等諸多優點而被眾多用戶使用。大部分用戶選擇了EtherCAT總線系統與其他總線系統組合工作的模式，對不同總線設備之間的同步要求較高。

NCUC的設備同步靠的是數據幀到達時間來進行同步，而EtherCAT的設備同步靠的是分布式時鐘產生的sync信號來進行同步。兩者同步方式不一樣，所以在同時使用NCUC設備和EtherCAT設備的時候，它們之間無法進行同步，導致加工出來的產品有瑕疵。

發明內容

本發明實施例提供了一種EtherCAT-NCUC的總線同步方法及裝置，實現EtherCAT從站設備與NCUC從站設備之間的同步。

其中，第一方面，本發明實施例提供的一種EtherCAT-NCUC的總線同步方法，所述方法包括：

定時器控制EtherCAT通信幀和同步幀的發送，調整同步時間差值，使所述同步時間差值滿足一定條件；

根據所述同步時間差值動態控制NCUC周期幀和非周期幀的數據發送；

根據所述同步時間差值動態調整通信周期，調整幅度為一微秒。

第二方面，本發明實施例還提供了一種EtherCAT-NCUC的總線同步裝置，所述裝置包括調整時間差值模塊、控制發送時間模塊和調節通信周期模塊；

所述調整時間差值模塊，由定時器控制EtherCAT通信幀和同步幀的發送，調整同步時間差值，使所述同步時間差值滿足一定條件；

所述控制發送時間模塊，根據所述同步時間差值動態控制NCUC周期幀和非周期幀的數據發送；

所述調節通信周期模塊，根據所述同步時間差值動態調整通信周期，調整幅度為一微秒，使得所述EtherCAT與所述NCUC的總線同步。

第三方面，本發明實施例提供了一種主控系統，所述主控系統包括局域總線控制模塊、EtherCAT同步幀解析模塊、定時器模塊、EtherCAT總線主站模塊和NCUC總線主站模塊；

所述局域總線控制模塊，為CPU訪問FPGA提供存儲接口和IO接口，向NCUC主站模塊和EtherCAT主站模塊寫入或者讀取數據；

所述EtherCAT同步幀解析模塊，在每個通信周期接收從EtherCAT從站返回的數據和數據有效信號，并解析得到系統時間和下次SYNC產生時間，根據所述下次SYNC產生時間與系統時間確定時間間隔；