[發明專利]一種基于IGH開源框架改進的EtherCAT通信主站方法及系統

在審

• 申請號: 202210325650.8
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114666185A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 劉鵬飛;郭龍;張紹維;楊健
• 申請（專利權）人: 合肥哈工圖南智控機器人有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L41/0663;H04L41/0803;H04J3/06
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 朱文振

1.一種基于IGH開源框架改進的EtherCAT通信主站方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、以預設版本的內核數據實時擴展Linux實時操作系統并配置系統內核；

S2、IGH主站修改編譯，包括：

S21、根據所述IGH主站中的從站Sync0信號啟動時間原理設置啟動時間機制數據；

S22、根據預設周期參數修改所述啟動時間機制數據中的時間偏移量START_OFFSET，并根據所述時間機制數據獲取并以預置防丟包邏輯處理Sync0啟動時間及SM2-sync0間隔，據以獲取防丟包時間數據，以預置從站同步邏輯處理所有所述從站，以使不同所述從站的所述Sync0啟動時間相差整數倍DC周期時間；

S3、在構建好的所述Linux實時操作系統上重新編譯所述IGH主站；

S4、功能擴展所述IGH主站并對所述IGH主站進行雙實時周期切換，包括：

S41、初始化所述IGH主站并配置從站，啟動所述IGH主站；

S42、開啟雙實時周期,調用xenomai中實時接口，并開啟1ms周期線程rt_task_thread_op和用戶自定義的控制周期線程rt_task_thread；

S43、根據所述1ms周期線程rt_task_thread_op和所述用戶自定義的控制周期線程rt_task_thread進行雙實時周期下的數據交互操作、功能開發操作及周期切換。

2.根據權利要求1所述的一種基于IGH開源框架改進的EtherCAT通信主站方法，其特征在于，所述步驟S1中，采用linux4.x內核、ipipe-core-4.x-x86-6.patch補丁和xenomai3對所述Linux實時操作系統進行實時擴展。

3.根據權利要求1所述的一種基于IGH開源框架改進的EtherCAT通信主站方法，其特征在于，所述步驟S21中的啟動時間機制數據包括：應用程序啟動時間App_start_time、主站上一次發送同步時鐘時間App_time、從站的DC啟動時間start_time、時間偏移量START_OFFSET，對應的所述從站的文本比較數據diff和制造周期cycle_time取余數據remainder1、remainder2。

4.根據權利要求1所述的一種基于IGH開源框架改進的EtherCAT通信主站方法，其特征在于，所述步驟S22包括：

S221、將所述啟動時間機制數據中的時間偏移量START_OFFSET的默認值修改為50*cycle_time；

S222、根據所述時間機制數據獲取Sync0啟動時間及SM2-sync0間隔，并通過所述預置防丟包邏輯獲取所述防丟包時間數據：

Sync0啟動時間＝N*cycle_time-remainder+shift_time；

SM2-sync0間隔＝shift_time–remainder；

S223、以所述預置從站同步邏輯處理所有所述從站:

Sync0啟動時間＝N*cycle_time+remainder1+shift_time

SM2-Sync0＝shift_time+remainder1–remainder，以使不同所述從站的所述Sync0啟動時間相差整數倍DC周期時間。

5.根據權利要求1所述的一種基于IGH開源框架改進的EtherCAT通信主站方法，其特征在于，所述步驟S22中，針對第一從站，所述SM2-sync0間隔時間等于shift_time，針對其余所述從站，以下述邏輯設置SM2-Sync0間隔時間：

shift_time+remainder1–remainder。

6.根據權利要求1所述的一種基于IGH開源框架改進的EtherCAT通信主站方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

S31、選用所述IGH主站適用的網卡型號；

S32、指定實時應用接口數據RTAI，據以進行實時擴展操作，據以搭建所述IGH主站。