【技术实现步骤摘要】
本申请涉及以太网，尤其涉及一种可插拔ethercat装置、总线扩展系统。
技术介绍
1、随着科技的不断进步，以太网技术的应用范围日益扩大，其在各个领域的应用也越来越广泛。从最初的局域网通信，到如今的工业自动化、智能家居、智慧城市等多个领域，以太网技术凭借其高可靠性、高速传输和灵活性，已经成为现代通信网络的重要支柱。
2、ethercat总线io模块是基于实时以太网技术的现场总线模块，专为连接外部设备或传感器到ethercat网络而设计。通过高速数据传输技术，这些模块能够实现低延迟、高性能的实时通信，适用于各种工业应用环境。在复杂的工业自动化场景中，现有的ethercat总线io模块由于其固定的结构和标准化的硬件接口，往往在扩展性方面存在局限。这使得它们难以灵活应对多样化的输入输出需求。当需要连接额外的设备或传感器时，需要增加额外的硬件，占用更多的空间，从而导致成本上升。此外，如果系统需要频繁调整配置或新增设备，这些固定的io模块可能会限制系统的灵活性和可扩展性，进而严重影响用户在实施ethercat解决方案时的效率和便利性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供一种可插拔ethercat装置、总线扩展系统，可以有效解决现有技术中的ethercat总线io模块由于其固定的结构和标准化的硬件接口，往往在扩展性方面存在局限，使得它们难以灵活应对多样化的输入输出需求，严重影响用户在实施ethercat解决方案时的效率和便利性问题等。
2、第一方面，本申请实施
3、所述ethercat耦合器用于通过第一总线与主站模组电性连接，所述ethercat耦合器的信号输出接口与所述io模块组的第一io模块的信号输入接口可插拔连接；
4、在所述io模块组包括至少两个所述io模块时，前一个io模块的信号输出接口与后一个io模块的信号输入接口可插拔连接，所述ethercat耦合器用于通过级联的各个所述io模块依次传输数据。
5、在一些实施例中，所述ethercat耦合器包括：中央逻辑控制模块和数据存储模块，所述中央逻辑控制模块分别与所述数据存储模块和所述ethercat耦合器的信号输出接口电性连接；
6、所述中央逻辑控制模块用于通过所述ethercat耦合器的信号输出接口向所述第一io模块发送数据帧，以使所述第一io模块通过第二总线返回响应数据；并通过所述第一io模块的信号输出接口向所述io模块组中的第二io模块的信号输入接口发送数据帧，以使所述第二io模块通过第二总线返回相应数据；以此类推，直至所述io模块组的各个io模块分别能够通过第二总线返回响应数据；
7、所述中央逻辑控制模块还用于根据所述io模块组通过所述第二总线返回的响应数据，为所述io模块组中的各个io模块分配唯一的通信识别码，并根据各个所述io模块的通信识别码控制各个所述io模块运行。
8、在一些实施例中，所述ethercat耦合器还包括从站控制器，所述从站控制器分别与所述中央逻辑控制模块、所述主站模组和所述数据存储模块电性连接；
9、所述从站控制器用于分别与所述中央逻辑控制模块和所述主站模组建立通信，以使所述主站模组与各个所述io模块之间进行数据传输。
10、在一些实施例中，所述数据存储模块包括：第一存储器和第二存储器，所述第一存储器与所述从站控制器电性连接，所述第一存储器用于存储从站信息，以使所述从站控制器获取所述存储从站信息后与所述主站模组建立通信连接；
11、所述第二存储器与所述中央逻辑控制模块电性连接，所述第二存储器用于存储所述io模块组的参数信息。
12、在一些实施例中，所述io模块组包括数字量输出模块、数字量输入模块、模拟量输出模块、模拟量输入模块、pwm模块和编码器模块中的一种或多种。
13、在一些实施例中，各个所述io模块均包括：io控制器和输入输出单元，所述io控制器分别与所述输入输出单元、所述io模块的信号输出接口和所述io模块的信号输入接口电性连接；
14、所述io控制器用于与所述ethercat耦合器建立通信后，通过所述输入输出单元与外部电路进行数据交互。
15、在一些实施例中，所述第一总线为ethercat总线，所述第二总线为rdbus总线。
16、第二方面，本申请实施例提供一种总线扩展系统，所述总线扩展系统包括主站模组和上述第一方面所述的至少一个可插拔ethercat装置，所述可插拔ethercat装置的ethercat耦合器通过级联的io模块依次传输数据，并通过所述第一总线与所述主站模组进行通信。
17、在一些实施例中，所述ethercat耦合器还用于根据所述io模块组通过第二总线传输的数据，为所述io模块组中的各个io模块分配唯一的通信识别码，并根据各个所述io模块的通信识别码控制各个所述io模块运行；
18、所述ethercat耦合器还用于通过获取存储从站信息后与所述主站模组建立通信连接；
19、所述主站模组通过控制各个所述io模块运行，实现与各个所述io模块进行数据传输。
20、在一些实施例中，当所述io模块组中io模块的个数发生改变时，所述ethercat耦合器还用于通过级联的在线io模块重新依次传输数据帧，并根据所述io模块组通过所述第二总线重新传输的数据，重新为当前所述io模块组中的各个io模块分配唯一的通信识别码，根据各个所述io模块的重新分配的通信识别码控制各个所述io模块运行。
21、本申请的实施例具有如下有益效果：
22、本申请的可插拔ethercat装置包括ethercat耦合器和io模块组，其中，io模块组包括至少一个io模块，ethercat耦合器用于通过第一总线与主站模组电性连接，ethercat耦合器的信号输出接口与io模块组的第一io模块的信号输入接口可插拔连接，在io模块组包括至少两个io模块时，前一个io模块的信号输出接口与后一个io模块的信号输入接口可插拔连接，ethercat耦合器用于通过级联的各个io模块依次传输数据。本申请通过在ethercat耦合器中上设置信号输出接口，并在io模块组的各个io模块上设置信号输入接口和信号输出接口，信号输入接口和信号输出接口之间可任意组合，进行可插拔式连接，使用户能够根据工业现场的需求灵活配置io模块，具有较强的扩展性，硬件利用率高，同时可以节省布线空间，极大的降低了成本。
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1.一种可插拔EtherCAT装置，其特征在于，包括：EtherCAT耦合器和IO模块组，所述IO模块组包括至少一个IO模块；
2.根据权利要求1所述的可插拔EtherCAT装置，其特征在于，所述EtherCAT耦合器包括：中央逻辑控制模块和数据存储模块，所述中央逻辑控制模块分别与所述数据存储模块和所述EtherCAT耦合器的信号输出接口电性连接；
3.根据权利要求2所述的可插拔EtherCAT装置，其特征在于，所述EtherCAT耦合器还包括从站控制器，所述从站控制器分别与所述中央逻辑控制模块、所述主站模组和所述数据存储模块电性连接；
4.根据权利要求3所述的可插拔EtherCAT装置，其特征在于，所述数据存储模块包括：第一存储器和第二存储器，所述第一存储器与所述从站控制器电性连接，所述第一存储器用于存储从站信息，以使所述从站控制器获取所述存储从站信息后与所述主站模组建立通信连接；
5.根据权利要求1所述的可插拔EtherCAT装置，其特征在于，所述IO模块组包括数字量输出模块、数字量输入模块、模拟量输出模块、模拟量输入模块、PW
6.根据权利要求1所述的可插拔EtherCAT装置，其特征在于，各个所述IO模块均包括：IO控制器和输入输出单元，所述IO控制器分别与所述输入输出单元、所述IO模块的信号输出接口和所述IO模块的信号输入接口电性连接；
7.根据权利要求2所述的可插拔EtherCAT装置，其特征在于，所述第一总线为EtherCAT总线，所述第二总线为RDBUS总线。
8.一种总线扩展系统，其特征在于，所述总线扩展系统包括：所述主站模组和至少一个权利要求1-7任一所述的可插拔EtherCAT装置；
9.根据权利要求8所述的总线扩展系统，其特征在于，所述EtherCAT耦合器还用于根据所述IO模块组通过第二总线传输的数据，为所述IO模块组中的各个IO模块分配唯一的通信识别码，并根据各个所述IO模块的通信识别码控制各个所述IO模块运行；
10.根据权利要求9所述的总线扩展系统，其特征在于，当所述IO模块组中IO模块的个数发生改变时，所述EtherCAT耦合器还用于通过级联的在线IO模块重新依次传输数据帧，并根据所述IO模块组通过所述第二总线重新传输的数据，重新为当前所述IO模块组中的各个IO模块分配唯一的通信识别码，根据各个所述IO模块的重新分配的通信识别码控制各个所述IO模块运行。
...【技术特征摘要】
1.一种可插拔ethercat装置，其特征在于，包括：ethercat耦合器和io模块组，所述io模块组包括至少一个io模块；
2.根据权利要求1所述的可插拔ethercat装置，其特征在于，所述ethercat耦合器包括：中央逻辑控制模块和数据存储模块，所述中央逻辑控制模块分别与所述数据存储模块和所述ethercat耦合器的信号输出接口电性连接；
3.根据权利要求2所述的可插拔ethercat装置，其特征在于，所述ethercat耦合器还包括从站控制器，所述从站控制器分别与所述中央逻辑控制模块、所述主站模组和所述数据存储模块电性连接；
4.根据权利要求3所述的可插拔ethercat装置，其特征在于，所述数据存储模块包括：第一存储器和第二存储器，所述第一存储器与所述从站控制器电性连接，所述第一存储器用于存储从站信息，以使所述从站控制器获取所述存储从站信息后与所述主站模组建立通信连接；
5.根据权利要求1所述的可插拔ethercat装置，其特征在于，所述io模块组包括数字量输出模块、数字量输入模块、模拟量输出模块、模拟量输入模块、pwm模块和编码器模块中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的可插拔ether...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘钦伟，张华华，肖成柱，
申请(专利权)人：深圳市睿达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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