专利名称：基于以太网技术的数控系统数字通信方法
技术领域：
本发明涉及一种数字通信方法，属于运动控制领域。
背景技术：
数控系统中，控制器向伺服驱动器传输命令的传统方式是采用脉冲串或模拟电压的形式，这种控制方式只适合于数控机床加工速度和控制精度都不太高的场合，难以满足多通道、高速、高精度的加工要求。为了提高加工速度和加工精度，数控系统内部控制器和伺服驱动器之间需要采用数字通信的方式，如现场总线等。目前国外一些高档数控系统大部分都采用现场总线的通信方式用于数控系统内部的通信，如FANUC采用FSSB，SIMENS采用PROFIBUS-DP等现场总线。和模拟量、脉冲串方式相比，现场总线是一种较好的通信方法，有较高的实时性和可靠性，能满足数控机床高速、高精度的加工要求。但是，当前的现场总线技术大多采用专用硬件，在应用过程中出现了协议品种多、兼容性差、开发和维护难度大及成本高的缺点。
近年来，随着以太网技术的发展，它的传输速率已经远远超过了专用现场总线，其技术成熟性、应用的普及性、高的通信速率以及低廉的价格为将以太网引入数控系统内部之间的通信创造了条件。但是，由于以太网是为大数据量和非实时数据传输而开发的，其数据在传输过程中存在的不确定性，不能满足数控机床高速、高精加工所要求的强实时、强同步数据传输要求。
发明内容
针对现在控制器与执行器之间采用脉冲串或模拟电压形式传输命令存在加工速度慢、控制精度低的问题，针对现在现场总线技术传输命令存在必须使用专用硬件而出现协议品种多、兼容性差、开发和维护难度大及成本高的问题，以及专门以太网传输存在非实时、非同步和数据传输过程中存在不确定性的问题，本发明提供一种数字通信方法，利用通用以太网技术，在保证了以太网高通信速率的基础上，同时实现了数控系统内部控制器和执行器之间的强实时和强同步信息传输的要求。
本发明所涉及到的网络物理层和链路层协议仍然采用标准以太网的物理层和链路层协议，并采用星型拓扑结构，在其基础之上提供了实时和同步通信协议，为控制器和执行器应用层直接提供接口。为了实现上述目的，本发明采用下面的技术方案一种基于以太网技术的数控系统数字通信方法，在数控系统的控制器与执行器之间连接以太网硬件，并在以太网帧格式里定义数控系统的数据报文格式，并设计了实时通信协议，所述控制器与所有执行器之间采用星型拓扑结构连接。
控制器和执行器之间采用主从结构方式进行通信，利用通用以太网将控制器和执行器连接起来，建立统一的报文格式，利用以太网通信速率高的特点，通过软件同步和分时传输的方法，实现强实时和强同步通信。统一的报文包括主站报文MD(从控制器到执行器的下行报文)和从站报文SD(从执行器到控制器的上行报文)。MD包括控制器发给执行器的指令和参数，又作为各执行器的同步信号；SD包含各执行器发给控制器的状态信息和反馈数据。
具体地，数控系统的报文头格式与以太网的帧头格式相同，数控系统的报文尾格式与以太网的帧尾格式相同。
为了规范描述，本说明书、权利要求书及说明书摘要中的主站表示控制器，从站表示执行器。本发明的协议通信共分四个步骤如下(1)阶段0确认控制器和执行器之间的连接。主站发送MD并等待从站的应答SD，检测是否所有的SD都被接收，如果缺少则表明系统连接不可靠或不稳定。重复以上过程若干次，若每次都接收了所有的SD，则控制器和执行器之间的连接得到确认，并为每个设备指定逻辑地址、生成系统的从站配置表，进入阶段1。具体过程如下控制器内设置主站配置表，各执行器设置从站配置表，在控制器内设置时间片段计数器、从站个数计数器、超时计时器、超时计数器；同时设置各计时器、计数器的上限值；所述从站个数计数器的上限值与执行器个数一致；A.控制器w.将以太网卡、主站和从站配置表进行初始化，对从站个数计数器I、时间片段计数器J、超时次数计数器K清0，设置超时计时器的初始值，并设置各计数器、计时器的上限值；x.时间片段计数器数值J是否小于时间片段计数器上限值？是，继续；否，进入阶段1；y.主站向从站广播MD；z.等待从站应答SD，超时计时器是否达到上限值？是，进入f1步骤；否，收取从站SD；a1.MAC地址是否存在？是，进入d1步骤；否，继续；b1.为该从站指定逻辑地址、SD发送时间并存入从站配置表；c1.从站个数计数器值I+1；d1.I+1是否小于从站个数计数器上限值？是，返回z步骤；否，继续；e1.时间片段计数器J+1，返回x步骤；f1.超时计数器K+1；g1.K+1是否小于超时次数上限？是，进入y步骤；否，超时退出，系统报错；
B.执行器h1.等待接收主站MD；i1.收到的MD校验码是否正确？是，发送SD；否，返回h1步骤。
(2)阶段1对阶段2与阶段3所需通信参数进行配置。主站根据在阶段0生成的从站配置表分别向每个从站发送点对点的MD配置报文，给每个从站配置逻辑地址与阶段2、阶段3发送SD的时间，然后等待从站的应答SD，直到最后一个从站配置完成。最后检查，如果所有从站的SD应答报文都被接收，则进入阶段2，否则主站报错。
“阶段1”的具体过程如下控制器内设置主站配置表，各执行器设置从站配置表，在控制器内设置从站个数计数器、超时计时器、超时计数器；同时设置各计时器、计数器的上限值；所述从站个数计数器的上限值与执行器个数一致；A.控制器p.对从站个数计数器I、超时次数计数器K清0，设置超时计时器的初始值，并设置各计数器、计时器的上限值；q.从站个数计数器值I是否小于上限值？是，继续；
否，进入阶段2；r.根据从站配置表顺序向从站发送点对点的MD配置报文给(当前)从站配置逻辑地址和发送SD的时间；s.等待从站应答SD，超时计时器是否达到上限值？否，继续；是，进入v步骤；t.收取从站SD；u.从站个数计数器值I+1，然后返回q步骤；v.超时计数器k加1，并判断它是否达到超时计数器的上限值？否，返回r步骤；是，超时退出，系统报错；B.执行器v-a.接收到MD；v-b.收到的MD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；v-d.读取MD中配置信息并保存到从站配置表中；v-e.发送SD，然后返回v-a步骤；(3)阶段2对阶段1的配置参数进行确认。主站发送MD，从站按配置时间应答SD。主站根据从站配置表与从站的响应时间来判断从站的参数配置是否正确。如果参数配置正确，则重复该过程若干次，以确保系统的稳定性。若不正确则返回阶段1，重新配置逻辑地址与SD发送时间参数。
阶段2的具体过程如下设置周期定时器，时间片段计数器、超时次数计数器，超时计时器，并设置各计数器、计时器的上限值；A.控制器j1.启动周期定时器，对时间片段计数器J、超时次数计数器K清0，设置超时计时器的初始值，并设置各计数器、计时器的上限值；k1.时间片段计数器数值J是否达到上限值？否，继续；是，进入阶段3；11.向所有从站广播MD；m1.等待接收SD，超时计时器是否达到上限？是，进入q1步骤；否，继续；n1.接收返回的SD；o1.周期定时器设定的时间是否到？是，继续；否，返回m1步骤；p1.根据从站配置表识别SD返回的顺序是否正确？是，时间片段计数器数值J+1，返回k1步骤；
否，进入r1步骤；q1.超时计数器K+1是否达到超时次数上限？否，返回11步骤；是，进入r1步骤；r1.返回阶段1重新配置参数；B.执行器s1.接收MD；t1.收到的MD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；u1.启动SD发送定时器；v1.将信息写入SD；w1.定时器时间到时发送SD，然后返回s1步骤。
(4)阶段3是正常运行阶段。协议主站根据阶段2的时间配置信息，定时发送MD，并接收各从站的SD；各从站在接收到MD后根据配置的发送时间打开计时器并在计时器时间到时发送SD。
阶段3的具体过程如下在控制器内设置周期定时器、从站个数计数器，执行器内设置发送定时器；A.控制器，即主站a.启动周期定时器；
b.向所有从站广播MD；c.等待并接收从站报文SD；d.收到的SD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；e.缓存SD信息；f.所有从站SD是否都已收到？是，继续；否，返回c步骤；g.主站处理从站SD，并准备下一周期的MD；h.周期定时器的定时时间是否到？是，返回b步骤；否，等待，重复h步骤；B.执行器，即从站i.接收到MD；j.收到的MD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；k. 启动SD发送定时器；1.从MD中读取本从站信息并进行相关处理；m.根据从站状态设置SD信息；
n.定时器时间到时发送SD，然后返回i步骤。
本发明实现了利用通用以太网在数控系统控制器和执行器之间的通信问题，不需采用专用硬件，维护容易成本低，它不但可以实现大数据量传输，还可以满足数控系统通信所要求的强实时和强同步要求。由于采用星型拓扑结构，能实现热插拔，各站点之间相互独立不互相干扰，网络故障诊断容易，利于推广应用。
图1是数控系统数字通信网络结构图；图2是数控系统实时通信协议体系结构图；图3是数控系统实时通信的通信周期示意图；图4是主站报文MD的报文格式示意图；图5是从站报文SD报文格式示意图；图6是阶段0主站处理流程图；图7是阶段0从站处理流程图；图8是阶段1主站处理流程图；图9是阶段1从站处理流程图；图10是阶段2主站处理流程图；图11是阶段2从站处理流程图；图12是阶段3主站处理流程图；图13是阶段3从站处理流程图。
具体实施例方式
下面结合附图具体说明本发明的实施方式。
一种基于以太网技术的数控系统数字通信方法，在数控系统的控制器与执行器之间连接以太网硬件，并在以太网帧格式里定义数控系统的数据报文格式，并设计了实时通信协议，具体地，数控系统的报文头格式与以太网的帧头格式相同，数控系统的报文尾格式与以太网的帧尾格式相同。所述控制器与所有执行器之间采用星型拓扑结构连接，网络拓扑结构如附图1所示，所述以太网硬件是以太网集线器，以太网集线器的一端与数控系统的控制器连接，另一端分别与各执行器连接，执行器主要有进给伺服驱动器、主轴驱动器、PLC和测量设备，也可以包括其他的执行器。
本发明所涉及到的网络物理层和链路层协议采用标准以太网的物理层和链路层，在其基础之上提出了本发明的实时和同步通信协议，协议体系结构如附图2所示，实时通信协议在以太网之上，旁路TCP/IP直接为数控系统提供实时通信功能。
本发明利用以太网通信速率高的特点，建立统一的报文格式，通过软件同步和分时传输的方法，解决强实时和强同步问题。统一的报文包括主站报文MD(从控制器到执行器的下行报文)和从站报文SD(从执行器到控制器的上行报文)。
MD包括控制器发给执行器的同步信号、指令和参数，报文格式如附图4所示，报文头包括源地址、目标地址和协议类型；报文尾是一个4字节的循环冗余校验码，用于数据校验；数据区包含所传输的有效数据，其中包括从站地址(表示接收数据的从站逻辑地址)、控制字(主要用于传输主站给执行器的控制命令和主从站之间建立非周期通道)、非周期数据(用于传输非周期类数据)和周期数据(用于传输正常运行时给从站的实时数据信息)。
SD中包含各执行器发给控制器的状态信息和反馈数据，报文格式如附图5所示。报文头包括源地址、目标地址和协议类型；报文尾包括一个4字节的循环冗余校验码；数据区包括从站地址(用于表示从站的地址，便于主站区分收到的数据包)，状态字(用于向控制单元反馈从站的运行状态，与主站控制字一起建立非周期通道)，非周期数据(用于反馈从站的非周期数据)和周期数据(系统周期运行时，反馈的周期数据部分)。
实时通信的步骤为阶段0确认设备的连接，接收设备的MAC地址(物理地址)；阶段1配置阶段2与阶段3所需参数；阶段2运行阶段1的配置参数用来确认从站系统的正确配置；阶段3正常运行。在每个周期中进行周期和非周期数据传输，如附图3所示，一个周期的通信过程为两步首先控制器向执行器发送MD，作为同步信号并提供相关指令及参数；然后，各执行器按预先设定的次序依次向控制器发送SD；下面对各步骤处理流程做详细说明。
1、阶段0确认设备的连接主站(1)为了保证系统的可靠，将规定的时间分为若干时间片段，在每个时间片段内，主站发送MD，从站应答SD。多个时间片段的目的在于多次、反复地验证系统运行的可靠性，避免后期正式运行时出现错误；(2)检测是否所有时间片的SD都被接收，如果缺报文则表明系统不稳定或不可靠，则重复以上过程若干次。若仍然缺报文，则系统报错。
从站(1)在阶段0开始阶段，从站等待接收主站发送的MD；(2)若从站接收到MD则发送应答报文SD，否则从站处于等待报文状态。
操作中，“阶段0”的具体过程如下控制器内设置主站配置表，各执行器设置从站配置表，在控制器内设置时间片段计数器、从站个数计数器、超时计时器、超时计数器；同时设置各计时器、计数器的上限值；所述从站个数计数器的上限值与执行器个数一致；A.控制器(主站流程如附图6所示)w.将以太网卡、主站和从站配置表进行初始化，对从站个数计数器I、时间片段计数器J、超时次数计数器K清0，设置超时计时器的初始值，并设置各计数器、计时器的上限值；
x.时间片段计数器数值J是否小于时间片段计数器上限值？是，继续；否，进入阶段1；y.主站向从站广播MD；z.等待从站应答SD，超时计时器是否达到上限值？是，进入f1步骤；否，收取从站SD；a1.MAC地址是否存在？是，进入d1步骤；否，继续；b1.为该从站指定逻辑地址、SD发送时间并存入从站配置表；c1.从站个数计数器值I+1；d1.I+1是否小于从站个数计数器上限值？是，返回z步骤；否，继续；e1.时间片段计数器J+1，返回x步骤；f1.超时计数器K+1；g1.K+1是否小于超时次数上限？是，进入y步骤；否，超时退出，系统报错；B.执行器(从站流程如附图7所示)
h1.等待接收主站MD；i1.收到的MD校验码是否正确？所述校验码的验证方式采用已有技术的方法进行验证，以下涉及到的问题与此相同；是，发送SD；否，返回h1步骤。
2、阶段1主站在阶段1的开始阶段，主站通过在阶段0配置的从站配置表，分别向每个从站发送点对点的MD配置报文，给每个从站配置逻辑地址与阶段2、阶段3发送SD的时间。
等待从站的应答SD，直到最后一个从站配置完。
检查，如果所有从站的SD应答报文都被接收，则进入阶段2，否则主站向上级数控系统报错。
从站从站等待接收主站发送的MD接收到MD后进行校验，如报文无误，则读取MD信息进行配置并向主站发送SD；否则进行错误处理；“阶段1”的具体过程如下控制器内设置主站配置表，各执行器设置从站配置表，在控制器内设置从站个数计数器、超时计时器、超时计数器；同时设置各计时器、计数器的上限值；所述从站个数计数器的上限值与执行器个数一致；A.控制器(主站流程如附图8所示)p.对从站个数计数器I、超时次数计数器K清0，设置超时计时器的初始值，并设置各计数器、计时器的上限值；q.从站个数计数器值I是否小于上限值？是，继续；否，进入阶段2；r.根据从站配置表顺序向从站发送点对点的MD配置报文给(当前)从站配置逻辑地址和发送SD的时间；给每个从站配置逻辑地址的目的是为了避免一旦出现硬件损坏而必须更换硬件，这样会导致后期程序无法继续运行，所以将软硬件分开，这样可以降低系统风险；给每个从站配置SD发送时间数据包是给各从站配置分时传输参数，目的在于使各个从站按时间顺序向主站反馈信息，避免多个从站可能同时上传数据而易出现传输冲突的问题，因此避免了出现传输时间的不确定性。
s.等待从站应答SD，超时计时器是否达到上限值？否，继续；是，进入v步骤；t.收取从站SD；
u.从站个数计数器值I+1，然后返回q步骤；v.超时计数器k加1，并判断它是否达到超时计数器的上限值？否，返回r步骤；是，超时退出，系统报错；B.执行器(从站流程如图9所示)v-a.接收到MD；v-b.收到的MD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；v-d.读取MD中配置信息并保存到从站配置表中；v-e.发送SD，然后返回v-a步骤；3、阶段2主站(1)主站在规定的时间内发送MD，从站应答SD。
(2)主站根据从站配置表与从站的响应时间来判断从站的参数配置是否正确。如果参数配置正确，则重复该过程若干次，以确保系统的稳定性。若不正确则返回阶段1，重新配置逻辑地址与SD发送时间参数。
从站(1)等待接收主站发送的MD报文；
(2)接收到MD报文后进行校验，如报文无误，则启动发送计时器，计时器时间到向主站发送SD报文；否则进行错误处理；阶段2的具体过程如下设置周期定时器，时间片段计数器、超时次数计数器，超时计时器，并设置各计数器、计时器的上限值；A.控制器(主站流程如附图10所示)j1.启动周期定时器，对时间片段计数器J、超时次数计数器K清0，设置超时计时器的初始值，并设置各计数器、计时器的上限值；k1.时间片段计数器数值J是否达到上限值？否，继续；是，进入阶段3；11.向所有从站广播MD；m1.等待接收SD，超时计时器是否达到上限？是，进入q1步骤；否，继续；n1.接收返回的SD；o1.周期定时器设定的时间是否到？是，继续；否，返回m1步骤；p1.根据从站配置表识别SD返回的顺序是否正确？是，时间片段计数器数值J+1，返回k1步骤；
否，进入r1步骤；q1.超时计数器K+1是否达到超时次数上限？否，返回l1步骤；是，进入r1步骤；r1.返回阶段1重新配置参数；B.执行器(从站流程如附图11所示)s1.接收MD；t1.收到的MD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；u1.启动SD发送定时器；v1.将信息写入SD；w1.定时器时间到时发送SD，然后返回s1步骤。
4、阶段3此阶段是正常运行阶段主站(1)根据阶段2的时间配置信息，主站开启一个定时器，定时发送MD时，并准备依次接收各从站SD；(2)主站循环接收各从站的SD，并进行校验，若正确则继续，否则进行错误处理；(3)读取SD中信息进行处理并准备下一周期的MD数据；
(4)等待定时器时间，进入新的传输周期；从站(1)接收MD，并开启SD发送计时器；(2)从站从MD中读取本从站信息并进行相关处理；(3)根据从站状态设置SD；从站等待发送计时器到时后发送SD。
阶段3的具体过程如下在控制器内设置周期定时器、从站个数计数器，执行器内设置发送定时器；A.控制器(主站流程如附图12所示)a.启动周期定时器，周期定时器的目的在于控制主站相邻两次发送数据的时间间隔，避免出现冲突；b.向所有从站广播MD；c.等待并接收从站报文SD；d.收到的SD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；e.缓存SD信息；f.所有从站SD是否都已收到？是，继续；否，返回c步骤；
g.主站处理从站SD，并准备下一周期的MD；h.周期定时器的定时时间是否到？是，返回b步骤；否，等待，重复h步骤；B.执行器(从站流程如附图13所示)i.接收到MD；j.收到的MD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；k.启动SD发送定时器；1.从MD中读取本从站信息并进行相关处理；m.根据从站状态设置SD信息，具体为，从站根据与它联接的如伺服、主轴等的状态反馈的信息写入SD；n.定时器时间到时发送SD，然后返回i步骤。
权利要求
1.一种基于以太网技术的数控系统数字通信方法，其特征在于在数控系统的控制器与执行器之间连接以太网硬件，并在以太网帧格式里定义数控系统的数据报文格式，并设计了实时通信协议，所述控制器与所有执行器之间采用星型拓扑结构连接。
2.根据权利要求1所述的基于以太网技术的数控系统数字通信方法，其特征在于数控系统的报文头格式与以太网的帧头格式相同，数控系统的报文尾格式与以太网的帧尾格式相同。
3.根据权利要求1或2所述的基于以太网技术的数控系统数字通信方法，其特征在于在控制器内设置周期定时器、从站个数计数器，执行器内设置发送定时器；所述实时通信协议如下(1)阶段0确认控制器和所有执行器之间的连接，此过程无误后进入阶段1；(2)阶段1对阶段2和阶段3所需通信参数进行配置，此过程无误后进入阶段2；(3)阶段2对阶段1的配置参数进行试运行，此过程无误后进入阶段3；上述三个过程为准备阶段；(4)阶段3正常运行阶段，此过程依次为A.控制器，即主站a.启动周期定时器；b.向所有从站广播MD；c.等待并接收从站报文SD；d.收到的SD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；e.缓存SD信息；f.所有从站SD是否都已收到？是，继续；否，返回c步骤；g.主站处理从站SD，并准备下一周期的MD；h.周期定时器的定时时间是否到？是，返回b步骤；否，等待，重复h步骤；B.执行器，即从站i.接收到MD；j.收到的MD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；k.启动SD发送定时器；l.从MD中读取本从站信息并进行相关处理；m.根据从站状态设置SD信息；n.定时器时间到时发送SD，然后返回i步骤。
4.根据权利要求3所述的基于以太网技术的数控系统数字通信方法，其特征在于“阶段1”的具体过程如下控制器内设置主站配置表，各执行器设置从站配置表，在控制器内设置从站个数计数器、超时计时器、超时计数器；同时设置各计时器、计数器的上限值；所述从站个数计数器的上限值与执行器个数一致；A.控制器p.对从站个数计数器I、超时次数计数器K清0，设置超时计时器的初始值，并设置各计数器、计时器的上限值；q.从站个数计数器值I是否小于上限值？是，继续；否，进入阶段2；r.根据从站配置表顺序向从站发送点对点的MD配置报文给(当前)从站配置逻辑地址和发送SD的时间；s.等待从站应答SD，超时计时器是否达到上限值？否，继续；是，进入v步骤；t.收取从站SD；u.从站个数计数器值I+1，然后返回q步骤；v.超时计数器k加1，并判断它是否达到超时计数器的上限值？否，返回r步骤；是，超时退出，系统报错；B.执行器v-a.接收到MD；v-b.收到的MD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；v-d.读取MD中配置信息并保存到从站配置表中；v-e.发送SD，然后返回v-a步骤。
5.根据权利要求3所述的基于以太网技术的数控系统数字通信方法，其特征在于“阶段0”的具体过程如下控制器内设置主站配置表，各执行器设置从站配置表，在控制器内设置时间片段计数器、从站个数计数器、超时计时器、超时计数器；同时设置各计时器、计数器的上限值；所述从站个数计数器的上限值与执行器个数一致；A.控制器w.将以太网卡、主站和从站配置表进行初始化，对从站个数计数器I、时间片段计数器J、超时次数计数器K清0，设置超时计时器的初始值，并设置各计数器、计时器的上限值；X.时间片段计数器数值J是否小于时间片段计数器上限值？是，继续；否，进入阶段1；y.主站向从站广播MD；z.等待从站应答SD，超时计时器是否达到上限值？是，进入f1步骤；否，收取从站SD；a1.MAC地址是否存在？是，进入d1步骤；否，继续；b1.为该从站指定逻辑地址、SD发送时间并存入从站配置表；c1.从站个数计数器值I+1；d1.I+1是否小于从站个数计数器上限值？是，返回z步骤；否，继续；e1.时间片段计数器J+1，返回x步骤；f1.超时计数器K+1；g1.K+1是否小于超时次数上限？是，进入y步骤；否，超时退出，系统报错；B.执行器h1.等待接收主站MD；i1.收到的MD校验码是否正确？是，发送SD；否，返回h1步骤。
6.根据权利要求4所述的基于以太网技术的数控系统数字通信方法，其特征在于阶段2的“试运行”过程如下设置周期定时器，时间片段计数器、超时次数计数器，超时计时器，并设置各计数器、计时器的上限值；A.控制器j1.启动周期定时器，对时间片段计数器J、超时次数计数器K清0，设置超时计时器的初始值，并设置各计数器、计时器的上限值；k1.时间片段计数器数值J是否达到上限值？否，继续；是，进入阶段3；l1.向所有从站广播MD；m1.等待接收SD，超时计时器是否达到上限？是，进入q1步骤；否，继续；n1.接收返回的SD；o1.周期定时器设定的时间是否到？是，继续；否，返回m1步骤；p1.根据从站配置表识别SD返回的顺序是否正确？是，时间片段计数器数值J+1，返回k1步骤；否，进入r1步骤；q1.超时计数器K+1是否达到超时次数上限？否，返回11步骤；是，进入r1步骤；r1.返回阶段1重新配置参数；B.执行器s1.接收MD；t1.收到的MD是否有效数据？是，继续；否，系统报错；u1.启动SD发送定时器；v1.将信息写入SD；w1.定时器时间到时发送SD，然后返回s1步骤。
全文摘要
基于以太网技术的数控系统数字通信方法，涉及一种数字通信方法，属于运动控制领域。针对现在控制器与执行器之间存在加工速度慢、控制精度低、传输非实时、非同步、不确定性的问题，本发明提供一种基于以太网技术的数控系统数字通信方法，在数控系统的控制器与执行器之间连接以太网硬件，并在以太网帧格式里定义数控系统的数据报文格式，并设计了实时通信协议，所述控制器与所有执行器之间采用星型拓扑结构连接。本发明利用通用以太网技术，在保证了以太网高通信速率的基础上，同时实现了数控系统内部控制器和执行器之间的强实时和强同步信息传输的要求，利于推广应用。
文档编号H04L12/44GK1997012SQ200610125449
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月13日 优先权日2006年12月13日
发明者唐小琦, 任清荣, 陈吉红, 张向利, 周会成, 周向东, 白玉成, 李银刚, 吴涛, 陈鹏展 申请人:华中科技大学