统一以太网解决方案制造技术

一些实施例提供了单片集成电路，其支持多个工业以太网协议、现场总线协议和工业应用处理，从而提供单个硬件平台，其可用于建立在工业网络中实现的各种自动化装置/设备，如控制器，现场装置，网络通信节点等。单片集成电路可以包括：至少一个应用处理器核，其可操作为执行工业应用和以太网连接/管理代码，包括标准以太网连接/管理代码和工业以太网连接/管理代码；实时处理模块，其被配置为支持多个工业以太网数据链路层；接口，其被配置为耦接到外部的非易失性(例如闪存)存储器，该至少一个应用处理器被配置为从其就地执行处理；以及片上RAM，其具有足以消除至少一个应用处理器核执行操作系统、工业应用、以及以太网连接/管理代码时对外部RAM的需要的容量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】统一W太网解决方案 相关申请 本申请要求美国临时申请N〇.61/837,022的权益，其提交日为2013年6月19日， 在此通过引用并入其全文，为了每个允许或不禁止运种引用并入的PCT成员国和区域的目 的。
本公开一般设及工业网络，更具体地，设及集成电路，其支持多个工业W太网协 议、现场总线协议和工业应用处理等，从而提供单个硬件平台，该单个硬件平台可用于建立 在工业网络中实施的各种自动化装置/设备（因此提供专用标准产品（ASS巧）。
技术介绍
工业自动化/控制系统被用于控制包括处理、机器等的各种各样的系统的操作， 并且，通常通过多个控制系统组件或装置（如控制模块，I/O模块，I/O设备等）的配置和 互连适配于不同控制应用。现有的工业控制系统通常包括处理器，其运行或执行控制程序， W与I/O系统（例如，通常是一个或多个I/O模块或装置）交互，来从现场传感器接收模拟 和/或数字输入形式的系统信息，并将输出（模拟和/或数字）提供到一个或多个致动器。 工业控制系统越来越多地与制造设施中的管理信息和其它系统互连，并且，可W可操作地 连接到任何数量的通信网络，W促进各种业务管理功能，如除了处理/机器控制功能之外， 还有库存控制、会计、生产控制等。 整合业务和控制网络结构W将工业控制系统与通用目的系统互连的期望、连同快 速W太网的演进与发展（例如，在具有全双工模式的切换模式中），已允许工业W太网（如 W太网/IP网络，其允许现场装置到W太网的直连）被广泛用于工业应用。事实上，在工业 自动化中，工业W太网正在成为占主导地位的（如果不是必须的）技术。 但是，大量工业W太网协议（例如，对应于各种各样的现场总线协议），其中有许 多需要专口的（例如，非标准）MAC设计（例如，为了实时响应），向工业自动化设备/部件 和系统的设计人员和/或供应商/经销商（如忍片和电路板设计人员/经销商、装置（例 如，控制器、I/O模块、驱动器等的设计人员/OEM))提出了很多技术和成本挑战，其与支持 多个因特网W太网协议的设备/产品相关联。 此外，虽然各种具有W太网/IP能力的现场装置（例如，致动器、马达、阀）已经成 为商业可得的，但许多现场装置（例如，低体积或专口化的、和/或低成本的设备，如低成本 传感器等）可能未被提供工业W太网通信功能，运是因为，并入W太网通信功能的成本对 于运样的设备可能是过高的。运样，运些现场设备通常使用传统的工业现场总线网络来提 供通信。但是，将运样的现场总线装置与工业W太网网络连接需要链路装置（例如，桥），其 占据了W太网节点，并增加了系统配置和维护复杂性。 由此，需要改进的装置和方法，用于多个工业W太网协议的低成本和高效支持。
技术实现思路
本专利技术的一些实施例提供了集成电路，其支持多个工业W太网协议、现场总线协 议和工业应用处理等，从而提供可用于建立在工业网络中实施的各种自动化装置/设备 (如控制器，现场装置，网络通信节点等）的单个硬件平台。 在一些实施例中，单片集成电路包括：至少一个应用处理器核，其可操作为执行工 业应用和W太网连接/管理代码，包括标准W太网连接/管理代码和工业W太网连接/管 理代码；实时处理模块，其被配置为支持多个工业W太网数据链路层；接口，其被配置为禪 接到外部的非易失性（例如闪存）存储器，至少一个应用处理器被配置为从所述非易失性 存储器就地（inplace)执行处理；W及片上RAM,其具有足W消除至少一个应用处理器核 执行操作系统、工业应用、W及W太网连接/管理代码时对外部RAM的需要的容量。在一些 实现方式中，单片集成电路不包括片上闪存。 一些实施例提供单片集成电路，包括：至少一个处理器；片上RAM,其被配置为可 作为主执行存储器操作，用于由至少一个处理器执行（i)工业应用代码、W及（ii)W太网 连接/管理代码，包括对应于相应的工业W太网协议的多个工业W太网找；电路，其被配置 为支持用于多个工业W太网协议中的每个的数据链路层。W及电路，其被配置为支持传统 (legacy)现场总线协议。所述至少一个处理器中的至少一个可W被配置为从外部非易失性 存储器就地执行（i)工业应用代码；（ii)W太网连接/管理代码的至少一部分；W及（iii) 操作系统中的至少一个。在一些实现方式中，单片集成电路不包括片上闪存，且可选地，单 片集成电路不包括用于存储（i)工业应用、（ii)W太网连接/管理代码和（iii)操作系 统中的任一个或多个的任意片上非易失性存储器。 一些实施例提供工业网络，包括：至少一个现场装置，包括根据上面概括的任一说 明性实施例的单片集成电路；至少一个自动化控制单元，包括根据上面概括的任一说明性 实施例的单片集成电路；W及至少一个操作者单元，其具有操作者接口，包括根据上面概括 的任一说明性实施例的单片集成电路。所述至少一个现场装置可W包括输入/输出单元、 传感器和致动器中的至少一个。所述至少一个控制单元可包括可编程逻辑控制器、可编程 自动化控制器、通信模块和驱动器中的至少一个。所述至少一个操作者单元可包括人机界 面（HMI)装置和SCADA计算装置中的至少一个。 一些实施方式提供用于由单片集成电路的至少一个应用处理器核执行工业应用 和W太网连接/管理代码（包括标准W太网连接/管理代码和工业W太网连接/管理代 码）的方法，单片集成电路包括：实时处理模块，其被配置为支持多个工业W太网数据链路 层；接口，其被配置为禪接到外部的非易失性（例如闪存）存储器，至少一个应用处理器被 配置为从所述非易失性存储器就地执行处理；W及片上RAM;该方法包括利用片上RAM作为 主执行存储器，用于由至少一个应用处理器核执行操作系统、工业应用、W及W太网连接/ 管理代码。 为便于参考，本公开使用术语UES(通用W太网解决方案）来指运样的集成电路的 一些实施例。此外，为便于参考和方便，术语"数据段"（或，在某些上下文中，术语"数据"） 在本文中用于一般性地指代与程序关联的初始化数据段和未初始化数据段（例如，BS巧存 储器空间部分，运些段包括静态变量和全局变量。同样，为了方便和便于参考，每个术语"非 代码段"、"用户数据"和"进程数据"在本文中用于共同地表示与程序的执行相关联的数据 段、堆找、堆存储器空间部分。此外，术语"标准W太网"在本文中用于根据需要而明确指代 不受硬实时约束的W太网，而一般性术语"W太网"可W指任何W太网协议，不论是否受硬 实时约束，除非上下文另有明确说明。 此外，在整个说明书和权利要求书中，W下术语采取至少本文明确相关联的含义， 除非上下文另外指示。W下所标识的含义不一定限制术语，而仅提供对术语说明性示例。本 文所用的"实施例"并不一定指同一实施例，尽管它可W是同一实施例。此外，"一个"、"一 种"和"该"的含义包括复数的引用；因此，例如，"实施例"并不限于单个实施例，而指是一 个或多个实施例。类似地，短语"一个实施例"并不一定指同一实施例，并且不限于单个实 施例。如本文所用，术语"或"是一种包容性"或"操作符，并且等同于术语"和/或"，除非 上下文另有明确说明。术语"基于"不是穷举性的，并且允许是基于未描述的附加因素，除 非上下文另有明确规定。此外，如本文所本文档来自技高网...

【技术保护点】
单片集成电路，包括：至少一个应用处理器核，其可操作为执行工业应用和以太网连接/管理代码，包括标准以太网连接/管理代码和工业以太网连接/管理代码；实时处理模块，其被配置为支持多个工业以太网数据链路层；接口，其被配置为耦接到外部的非易失性存储器，所述至少一个应用处理器被配置为从所述非易失性存储器就地执行处理；以及片上RAM，其具有足以消除所述至少一个应用处理器核执行操作系统、所述工业应用、以及所述以太网连接/管理代码时对外部RAM的需要的容量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P贾劳迪亚斯，J阿德拉格纳，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR