[發(fā)明專利]一種EtherCAT-TSN工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911144476.1
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN111007757A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵忠良;程漢湘;王思婷;鄧桂芳
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院（廣東省水利電力技工學(xué)校）
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 廣州海藻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44386
• 代理人: 張大保

本發(fā)明公開了一種EtherCAT?TSN工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)系統(tǒng)，包括以太網(wǎng)交換機(jī)、以太網(wǎng)供電單元、EtherCAT TSN耦合器、若干以太網(wǎng)分配器單元和若干現(xiàn)場設(shè)備，其中，以太網(wǎng)交換機(jī)分別與以太網(wǎng)供電單元和EtherCAT TSN耦合器連接，EtherCAT TSN耦合器的輸出端與若干以太網(wǎng)分配器單元的輸入端連接，且以太網(wǎng)分配器單元的輸出端與若干現(xiàn)場設(shè)備連接；其中，以太網(wǎng)交換機(jī)包括處理器、接口模塊、G無線傳輸模塊、儲存器模塊和串口通信模塊。有益效果：不僅可以提高以太網(wǎng)通信速度，而且降低了以太網(wǎng)供電系統(tǒng)的成本，此外，還將EtherCAT和TSN網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢完美結(jié)合在一起，支持TSN功能，可以最小化以太網(wǎng)中交換機(jī)所引起的延遲。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種EtherCAT-TSN工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息交換技術(shù)覆蓋了各行各業(yè)。在自動化領(lǐng)域，越來越多的企業(yè)需要建立包含從工廠現(xiàn)場設(shè)備層到控制層、管理層等各個層次的綜合自動化網(wǎng)絡(luò)管控平臺。以太網(wǎng)具有傳輸速率高、網(wǎng)絡(luò)軟件豐富、安裝連接簡單、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)以太網(wǎng)提供了針對制造業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，利用了交換以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，有很高的網(wǎng)絡(luò)安全性、可操作性和實(shí)效性，最大限度地滿足了用戶和生產(chǎn)廠商的需求。

然而，現(xiàn)有的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品都只能支持有線應(yīng)用，無法將報警和流量信息等數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時傳輸?shù)街付ǖ慕邮斩恕?/p>

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對相關(guān)技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種EtherCAT-TSN工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題。

為此，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：

一種EtherCAT-TSN工業(yè)以太網(wǎng)架構(gòu)系統(tǒng)，包括以太網(wǎng)交換機(jī)、以太網(wǎng)供電單元、EtherCAT TSN耦合器、若干以太網(wǎng)分配器單元和若干現(xiàn)場設(shè)備，其中，所述以太網(wǎng)交換機(jī)分別與所述以太網(wǎng)供電單元和所述EtherCAT TSN耦合器連接，所述EtherCAT TSN耦合器的輸出端與若干所述以太網(wǎng)分配器單元的輸入端連接，且所述以太網(wǎng)分配器單元的輸出端與若干所述現(xiàn)場設(shè)備連接；

其中，所述以太網(wǎng)交換機(jī)包括處理器、接口模塊、4G無線傳輸模塊、儲存器模塊和串口通信模塊，所述處理器依次與所述接口模塊、所述4G無線傳輸模塊、所述儲存器模塊和所述串口通信模塊電連接。

進(jìn)一步的，所述以太網(wǎng)交換機(jī)與所述EtherCAT TSN耦合器之間和所述EtherCATTSN耦合器與若干所述以太網(wǎng)分配器單元之間均通過工業(yè)以太網(wǎng)通信線路連接。

進(jìn)一步的，所述接口模塊包括以太網(wǎng)接口一、以太網(wǎng)接口二、從站信息接口、程序接口和USB接口，所述以太網(wǎng)接口一、所述以太網(wǎng)接口二、所述從站信息接口、所述程序接口和所述USB接口均通過所述接口模塊與所述處理器電連接。

進(jìn)一步的，所述儲存器模塊包括Nand Flash存儲器和SDRAM存儲器。

進(jìn)一步的，所述Nand Flash存儲器的芯片型號為K9F2G08U0B，所述SDRAM存儲器的芯片型號為K4S281632K-UC60。

進(jìn)一步的，所述USB接口包括外部擴(kuò)展接口和調(diào)試接口。

本發(fā)明的有益效果為：

1、通過4G無線傳輸單元的使用，使得其不僅可以提高以太網(wǎng)通信速度，而且使用無線保真 Wi-Fi 數(shù)據(jù)收發(fā)單元大大節(jié)約了工業(yè)以太網(wǎng)電纜的使用長度，降低了以太網(wǎng)供電系統(tǒng)的成本，并使得在惡劣危險的工業(yè)環(huán)境中保證以太網(wǎng)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。