一种实时以太网到现场总线的转换方法及装置、存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种实时以太网到现场总线的转换方法及装置、存储介质，所述装置包括以太网侧通信模块和总线侧通信模块，以太网侧通信模块用于启动实时以太网从站协议栈，接收实时以太网主站发送的异步传输数据，完成实时以太网从站的配置以及实时以太网应用层专属对象的读写操作；总线侧通信模块用于启动现场总线主站协议栈，对实时以太网应用层专属对象的读写操作进行解析，完成现场总线主站及现场总线从站的配置。本申请通过在总线侧对实时以太网应用层专属对象的读写操作进行解析，完成现场总线主站及现场总线从站的配置，使得实时以太网到现场总线的协议转换更加灵活。

A Method of Converting Real-time Ethernet to Fieldbus and Its Device and Storage Medium

This application discloses a real-time Ethernet to field bus conversion method and device, storage medium. The device includes Ethernet side communication module and bus side communication module. The Ethernet side communication module is used to start the protocol stack of real-time Ethernet slave station, receive asynchronous transmission data sent by real-time Ethernet master station, complete the configuration of real-time Ethernet slave station and real-time Ethernet. The bus side communication module is used to start the protocol stack of the fieldbus master station, analyze the read and write operation of the real-time Ethernet application layer proprietary object, and complete the configuration of the fieldbus master station and the fieldbus slave station. This application completes the configuration of Fieldbus master station and Fieldbus slave station by analyzing the read and write operation of the specific object of real-time Ethernet application layer on the bus side, which makes the protocol conversion from real-time Ethernet to fieldbus more flexible.

【技术实现步骤摘要】
一种实时以太网到现场总线的转换方法及装置、存储介质
本专利技术涉及但不限于工业自动化
，尤其涉及一种实时以太网到现场总线的转换方法及装置、存储介质。
技术介绍
随着工业自动化由低速向高速、由低精度向高精度、由集中式控制向分布式控制的发展，对现场总线的传输速度和数据量都提出了新的要求，工业实时以太网顺应工业自动化技术需求迅猛发展。POWERLINK是一项开源的实时以太网技术，无需专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)芯片，开发成本低；基于标准以太网，支持100兆/1000兆位每秒(Mbps)的数据传输速率；支持硬件平台多样化，性能卓越。这些优点决定了POWERLINK在现有工业以太网技术中是备受终端用户和系统集成商青睐的一种工业实时以太网技术，具备良好的发展前景。目前，工业自动化的现场设备层仍然以现场总线为最主要的通信方式，而且短期内不会出现以太网一统天下的局面。程序总线网络(PROcessFIeldBUS，PROFIBUS)是具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统，是唯一能够全面覆盖工厂自动化和过程自动化应用的现场总线，在现场总线
和市场应用上一直居于国际市场的领导地位。因此在工业控制领域市场应用需求角度上，实现POWERLINK实时以太网到PROFIBUS现场总线的协议转换极为必要和迫切。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种实时以太网到现场总线的转换方法及装置、存储介质，能够使得实时以太网到现场总线的协议转换更加灵活。本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种实时以太网到现场总线的转换装置，包括以太网侧通信模块和总线侧通信模块，其中：以太网侧通信模块，用于启动实时以太网从站协议栈，接收实时以太网主站发送的异步传输数据，完成实时以太网从站的配置以及实时以太网应用层专属对象的读写操作；总线侧通信模块，用于启动现场总线主站协议栈，对所述实时以太网应用层专属对象的读写操作进行解析，完成现场总线主站及现场总线从站的配置。在一实施例中，所述实时以太网应用层专属对象为通过实时以太网服务数据对象SDO描述的总线侧协议数据对象。在一实施例中，所述以太网侧通信模块包括以太网核和以太网逻辑转换单元，所述总线侧通信模块包括总线核和总线逻辑转换单元，其中：所述以太网核包括用于实现实时以太网从站协议应用层的以太网协议应用层单元，以及用于实现实时以太网从站协议栈的以太网协议栈单元；所述以太网逻辑转换单元用于实现实时以太网从站协议的数据链路层和物理层信号的转换逻辑处理；所述总线核包括用于实现现场总线主站协议应用层的总线协议应用层单元，以及用于实现实时现场总线主站协议栈的总线协议栈单元；所述总线逻辑转换单元用于实现现场总线主站协议的数据链路层和物理层信号的转换逻辑处理；所述以太网核和所述以太网逻辑转换单元之间、所述总线核和所述总线逻辑转换单元之间、所述以太网协议应用层单元和所述总线协议应用层单元之间分别通过共享内存交互数据。在该实施例的一示例中，所述以太网协议应用层单元包括协议栈调度管理器、应用层事件回调处理器、输入输出IO拷贝执行器和邮箱任务执行器，其中：所述协议栈调度管理器，用于完成实时以太网从站协议栈状态及事件的处理；所述应用层事件回调处理器，用于根据所述以太网协议栈单元的SDO读写操作，记录邮箱的非周期数据传输消息任务；所述IO拷贝执行器，用于完成所述以太网协议栈单元与共享内存之间的过程数据对象PDO的交互处理；所述邮箱任务执行器，用于执行所述实时以太网应用层专属对象的读写操作。在该实施例的一示例中，所述以太网协议栈单元包括协议栈网络管理器、链路层任务处理器和SDO数据读写管理器，其中：所述协议栈网络管理器，用于启动并检测实时以太网从站协议栈链路层状态机的跳转，在各个状态下完成相应的协议参数设置；所述链路层任务处理器，用于完成所述以太网核与所述以太网逻辑转换单元实现的数据链路层之间的发送和应答消息处理；所述SDO数据读写管理器，用于处理实时以太网从站协议的SDO数据读写任务。在该实施例的一示例中，所述总线协议应用层单元包括邮箱任务解析执行器、配置参数管理器和数据拷贝执行器，其中：所述邮箱任务解析执行器，用于对所述实时以太网应用层专属对象的读写操作进行解析并执行；所述配置参数管理器，用于对接收到的现场总线主站协议的配置参数集进行解析及管理；所述数据拷贝执行器，用于完成所述总线协议栈单元与共享内存之间的过程数据对象PDO的交互处理。在该实施例的一示例中，所述总线协议栈单元包括从站状态管理器和链路层处理器，其中：所述从站状态管理器，用于完成现场总线网络从站状态机的调度和管理；所述链路层处理器，用于完成所述总线核与所述总线逻辑转换单元实现的数据链路层之间的发送和应答消息处理。在该实施例的一示例中，所述以太网核和所述总线核为双核中央处理器CPU，所述以太网逻辑转换单元和所述总线逻辑转换单元基于现场可编程门阵列FPGA实现。本专利技术实施例还提供了一种实时以太网到现场总线的转换方法，包括：接收实时以太网主站发送的异步传输数据，完成实时以太网从站的配置以及实时以太网应用层专属对象的读写操作；对所述实时以太网应用层专属对象的读写操作进行解析，完成现场总线主站及现场总线从站的配置。本专利技术实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如以上所述的实时以太网到现场总线的转换方法的步骤。本专利技术实施例还提供了一种实时以太网到现场总线的转换装置，包括处理器及存储器，其中：所述处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现如以上所述的实时以太网到现场总线的转换方法的步骤。本专利技术实施例的技术方案，具有如下有益效果：本专利技术实施例提供的实时以太网到现场总线的转换方法及装置、存储介质，通过在总线侧对实时以太网应用层专属对象的读写操作进行解析，完成现场总线主站及现场总线从站的配置，使得实时以太网到现场总线的协议转换更加灵活。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例的一种实时以太网到现场总线的转换装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例的另一种实时以太网到现场总线的转换装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例的一种实时以太网到现场总线的转换方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例的又一种实时以太网到现场总线的转换装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例的另一种实时以太网到现场总线的转换方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。如图1所示，根据本专利技术实施例的一种实时以太网到现场总线的转换装置10，包括以太网侧通信模块101和总线侧通信模块102，其中：以太网侧通信模块101，用于启动实时以太网从站协议栈，接收实时以太网主站发送的异步传输数据，完成实时以太网从站的配置以及实时以太网应用层专属对象的读写操作；总线侧通信模块102，用于启动现场本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时以太网到现场总线的转换装置，其特征在于，包括以太网侧通信模块和总线侧通信模块，其中：以太网侧通信模块，用于启动实时以太网从站协议栈，接收实时以太网主站发送的异步传输数据，完成实时以太网从站的配置以及实时以太网应用层专属对象的读写操作；总线侧通信模块，用于启动现场总线主站协议栈，对所述实时以太网应用层专属对象的读写操作进行解析，完成现场总线主站及现场总线从站的配置。

【技术特征摘要】
1.一种实时以太网到现场总线的转换装置，其特征在于，包括以太网侧通信模块和总线侧通信模块，其中：以太网侧通信模块，用于启动实时以太网从站协议栈，接收实时以太网主站发送的异步传输数据，完成实时以太网从站的配置以及实时以太网应用层专属对象的读写操作；总线侧通信模块，用于启动现场总线主站协议栈，对所述实时以太网应用层专属对象的读写操作进行解析，完成现场总线主站及现场总线从站的配置。2.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述实时以太网应用层专属对象为通过实时以太网服务数据对象SDO描述的总线侧协议数据对象。3.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述以太网侧通信模块包括以太网核和以太网逻辑转换单元，所述总线侧通信模块包括总线核和总线逻辑转换单元，其中：所述以太网核包括用于实现实时以太网从站协议应用层的以太网协议应用层单元，以及用于实现实时以太网从站协议栈的以太网协议栈单元；所述以太网逻辑转换单元用于实现实时以太网从站协议的数据链路层和物理层信号的转换逻辑处理；所述总线核包括用于实现现场总线主站协议应用层的总线协议应用层单元，以及用于实现实时现场总线主站协议栈的总线协议栈单元；所述总线逻辑转换单元用于实现现场总线主站协议的数据链路层和物理层信号的转换逻辑处理；所述以太网核和所述以太网逻辑转换单元之间、所述总线核和所述总线逻辑转换单元之间、所述以太网协议应用层单元和所述总线协议应用层单元之间分别通过共享内存交互数据。4.根据权利要求3所述的转换装置，其特征在于，所述以太网协议应用层单元包括协议栈调度管理器、应用层事件回调处理器、输入输出IO拷贝执行器和邮箱任务执行器，其中：所述协议栈调度管理器，用于完成实时以太网从站协议栈状态及事件的处理；所述应用层事件回调处理器，用于根据所述以太网协议栈单元的SDO读写操作，记录邮箱的非周期数据传输消息任务；所述IO拷贝执行器，用于完成所述以太网协议栈单元与共享内存之间的过程数据对象PDO的交互处理；所述邮箱任务执行器，用于执行所述实时以太网应用层专属对象的读写操作。5.根据权利要求3所述的转换装置，其特征在于，所述以太网协议栈单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽娜，李蒙，李宗杰，
申请(专利权)人：北京和利时系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11