專利名稱：一種基于EtherCAT工業(yè)以太網的配電終端的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力自動化領域，尤其涉及一種基于EtherCAT工業(yè)以太網的配電終端。
背景技術：
隨著電力自動化系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大，高智能化的電子測量控制保護設備在電力系統(tǒng)中已經得到了廣泛地應用，同時，電力自動化系統(tǒng)中的電流和電壓等信號的采樣頻率需要提高，并且采樣的電氣量種類也需要增加，這樣的話，采樣數據在各設備之間傳輸的實時性和帶寬將變得十分重要，一般的配電終端各單元之間的通信采用現(xiàn)場總線，如CAN, Ianworks等，現(xiàn)場總線作為一種面向工業(yè)底層控制的通信網絡，其局限性也是顯而易見的。首先，它不能與Internet/intranet直接互連互通，實現(xiàn)遠程信息共享；其次，它不易與主站直接通信；還有，現(xiàn)場總線無論是其通信距離還是通信速率都無法和工業(yè)以太網相比。另外，現(xiàn)有的現(xiàn)場總線還受到帶寬的限制，所以難以滿足配電終端各單元之間的通信要求。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術無法滿足配電終端各個單元之間的通信要求的缺陷，提供一種實現(xiàn)辦公自動化網絡與工業(yè)控制網絡的無縫連接的基于EtherCAT工業(yè)以太網的配電終端。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種基于EtherCAT工業(yè)以太網的配電終端，其包括主控器和多個從控器，所述主控器通過母板和/或網線串聯(lián)多個從控器；其中，所述主控器向每個從控器發(fā)送攜帶子報文的下行報文，每個從控器根據所述下行報文尋址到所述子報文，并對所述子報文進行處理，在所述主控器遍歷完每個從控器后，將處理后的子報文作為上行報文發(fā)送至所述主控器，所述主控器接收到上行報文后對上行報文進行處理。優(yōu)選地，所述子報文包括遙控命令。優(yōu)選地，對所述子報文進行處理包括預置、分閘或合閘操作。優(yōu)選地，所述上行報文為確認數據。優(yōu)選地，所述子報文包括采集命令。優(yōu)選地，對所述子報文進行處理包括采集電參量數據。優(yōu)選地，所述上行報文為電參量數據。優(yōu)選地，對上行報文進行處理包括按照電力規(guī)約對所述上行報文進行封裝，并將封裝后的上行報文傳送至主站。優(yōu)選地，所述主控器由集成的以太網媒體接入控制器和第一物理接口收發(fā)器組成。優(yōu)選地，所述主控器由第一處理器和無源網卡組成；所述從控器由第二處理器、EtherCAT協(xié)議通訊控制器、第二物理接口收發(fā)器以及網絡變壓器組成。實施本實用新型的技術方案，具有以下有益效果工業(yè)以太網具有應用廣泛和豐富的軟硬件資源，易于與Internet/intranet連接,可實現(xiàn)辦公自動化網絡與工業(yè)控制網絡的無縫連接；并且，EtherCAT是一種開放的實時以太網絡通訊協(xié)議，具有實時性、靈活性、同步性以及安全性等特點。

下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖I是本實用新型基于EtherCAT工業(yè)以太網的配電終端的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。請參閱圖I,圖 I 是本實用新型基于EtherCAT(Ethernet for Control AutomationTechnology)工業(yè)以太網的配電終端的結構示意圖，如圖I所示，該配電終端包括主控器100和多個從控器，例如從控器201、從控器202…從控器20N等等，其中，N為自然數；所述主控器100通過母板和/或網線串聯(lián)多個從控器；需要說明是，如果主控器100和每個從控器集中安裝在同一個機箱內，則主控器100通過母板串聯(lián)多個從控器，如果主控器100和每個從控器分布安裝，則主控器100通過網線串聯(lián)多個從控器。在本實施例中，所述主控器100與每個從控器之間的數據通訊速率為100Mbit/S。在該方案中，所述主控器100不需要專用的通訊處理器，通常由第一處理器和無源網卡組成；或者由集成的以太網媒體接入控制器和第一物理接口收發(fā)器組成即可，這樣可以實現(xiàn)EtherCAT工業(yè)以太網協(xié)議的識別和封裝；其中，所述第一處理器為32位處理芯片AT91SAM9X25，所述第一物理接口收發(fā)器為芯片KS87218L。 所述從控器一般通過專用ASIC實現(xiàn)，該專用ASIC —般具有兩個MAC地址，這樣可以很容易擴展成兩個網口，目的是便于實現(xiàn)級聯(lián)，構成各種拓撲結構；在該方案中，所述從控器由第二處理器、EtherCAT協(xié)議通訊控制器、第二物理接口收發(fā)器以及網絡變壓器組成。其中，所述第二處理器為32位處理芯片AT91SAM9X25，所述EtherCAT協(xié)議通訊控制器為芯片ET1100，所述第二物理接口收發(fā)器為芯片KS87218L，應當說明的是，32位處理芯片AT91SAM9X25實現(xiàn)了 EtherCat協(xié)議的應用層，并且通過16位并口對芯片ET1100內部的DPRAM進行數據存取，芯片ETl 100帶有兩個MII接口，它們在硬件上實現(xiàn)了 EtherCat協(xié)議的數據鏈路層，外擴的兩個物理層芯片實現(xiàn)了工業(yè)以太網的的物理層，網絡變壓器的作用是實現(xiàn)隔離和阻抗匹配，本領域的技術人員應當了解，在此不再贅述。值得一提的是，EtherCAT協(xié)議采用標準的IEEE802-3以太網幀，該以太網幀的結構如表I所不，其中，表I中各個部分的含義如表2所不。表I
權利要求1.一種基于EtherCAT工業(yè)以太網的配電終端，其特征在于，其包括主控器和多個從控器，所述主控器通過母板和/或網線串聯(lián)多個從控器；其中，所述主控器向每個從控器發(fā)送攜帶子報文的下行報文，每個從控器根據所述下行報文尋址到所述子報文，并對所述子報文進行處理，在所述主控器遍歷完每個從控器后，將處理后的子報文作為上行報文發(fā)送至所述主控器，所述主控器接收到上行報文后對上行報文進行處理。
2.根據權利要求I所述的配電終端，其特征在于，所述子報文包括遙控命令。
3.根據權利要求2所述的配電終端，其特征在于，對所述子報文進行處理包括預置、分閘或合閘操作。
4.根據權利要求3所述的配電終端，其特征在于，所述上行報文為確認數據。
5.根據權利要求I所述的配電終端，其特征在于，所述子報文包括采集命令。
6.根據權利要求5所述的配電終端，其特征在于，對所述子報文進行處理包括采集電參量數據。
7.根據權利要求6所述的配電終端，其特征在于，所述上行報文為電參量數據。
8.根據權利要求I所述的配電終端，其特征在于，對上行報文進行處理包括按照電力規(guī)約對所述上行報文進行封裝，并將封裝后的上行報文傳送至主站。
9.根據權利要求I所述的配電終端，其特征在于，所述主控器由集成的以太網媒體接入控制器和第一物理接口收發(fā)器組成。
10.根據權利要求I所述的配電終端，其特征在于，所述主控器由第一處理器和無源網卡組成；所述從控器由第二處理器、EtherCAT協(xié)議通訊控制器、第二物理接口收發(fā)器以及網絡變壓器組成。
專利摘要本實用新型公開一種基于EtherCAT工業(yè)以太網的配電終端，其包括主控器和多個從控器，所述主控器通過母板和/或網線串聯(lián)多個從控器；所述主控器向每個從控器發(fā)送攜帶子報文的下行報文，每個從控器根據所述下行報文尋址到所述子報文，并對所述子報文進行處理，在所述主控器遍歷完每個從控器后，將處理后的子報文作為上行報文發(fā)送至主控器，所述主控器接收到上行報文后對上行報文進行處理。工業(yè)以太網具有應用廣泛和豐富的軟硬件資源，易于與Internet/intranet連接，可實現(xiàn)辦公自動化網絡與工業(yè)控制網絡的無縫連接；EtherCAT是一種開放的實時以太網絡通訊協(xié)議,具有實時性、靈活性、同步性以及安全性等特點。
文檔編號H04L12/28GK202817898SQ201220402719
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權日2012年8月15日
發(fā)明者汪誠 申請人:航天科工深圳(集團)有限公司