上，可以将帧检测模块，上传缓冲区以及链路转换模块组成接入设备从而实现上述功能；
[0034]其中，所述帧检测模块的输入端作为所述接入设备的输入端，第一输出端连接所述链路转换模块的第一输入端，第二输出端连接标准以太网设备的输入端;所述帧检测模块用于通过数据帧协议类型，区分以太网现场总线数据与第一标准以太网数据，并将第一标准以太网数据发送给所述标准以太网设备，同时将以太网现场总线数据发送给所述链路转换模块；
[0035]所述上传缓冲区的输入端连接标准以太网设备的输出端，从而接收和储存所述标准以太网设备发送的第二标准以太网数据，并发送给链路转换模块；
[0036]所述链路转换模块的输入端连接所述上传缓冲区的输出端，输出端作为所述接入设备的输出端，用于根据所述工业以太网现场总线的最大通信时间而设定通信周期，并将所述通信周期划分为两个不同的通信区间，从而将以太网现场总线数据和第二以太网标准数据分别在所述两个不同的通信区间发送给第一从站，或第m+1从站，或主机。
[0037]该方法可应用于不同类型的工业以太网总线，如NCUC，EtherCAT，Profibus，ProfiNET，PowerLINK，Ethernet/IP或Modbus/TCP。
[0038]实施例1
[0039]本实施例提供的一种以太网设备共享工业以太网现场总线方法的整体结构参见图3，其中工业以太网现场总线中的数据帧，由工业以太网现场总线接口 I进入接入设备，接入设备转发工业以太网现场总线数据帧到工业以太网现场总线接口2，同时通过以太网数据帧帧类型数据段，区分出标准以太网数据帧，将标准以太网数据帧转发到标准以太网接口输出。同时检测工业以太网现场总线接口 I的输入信号，通过数据帧的帧同步及帧定界段判断是否有数据流入，在检测工业以太网现场总线接口 I空闲无数据进入时，转发标准以太网接口上传缓冲区数据帧到工业以太网现场总线接口 2。在已知总线通信周期以及最大数据帧长度时，如NCUC现场总线，可通过划分工业以太网现场总线数据帧通信区间与标准以太网数据帧通信区间，进一步明确标准以太网数据帧上传时间区间。标准以太网接口将上传的标准以太网数据帧实时缓存进入标准以太网接口上传缓冲区。以避免在数据帧转发过程中上传的标准以太网数据帧丢失。
[0040]工业以太网在实现上一般采用环型链路拓扑和线型链路拓扑。本实施例方法中在环型以及线型非终端插入接入设备，接入设备分别与上游设备以及下游设备进行连接;在线型的终端插入接入设备，接入设备一端与上游设备连接，下游设备连接处进行短接。这样的设备接入方法适应各类工业以太网现场总线设备的接入方式，简化了设备接入的复杂度。
[0041]所有的工业以太网现场总线数据帧由主机的工业以太网现场总线主站控制器发起，工业以太网现场总线从站I至从站m进行处理转发，接入设备直接进行转发，工业以太网现场总线从站m+1至从站η继续进行处理转发，最终回到主机的工业以太网现场总线主站控制器。所有标准以太网数据帧由主机的工业以太网现场总线主站控制器或接入设备发起，由主机的工业以太网现场总线主站控制器发起的标准以太网数据帧，由工业以太网现场总线从站I至从站m直接进行转发，最终由接入设备进行接收处理；由接入设备发起的标准以太网数据帧，由工业以太网现场总线从站m+1至从站η直接进行转发，最终由主机的标准以太网控制器进行接收处理。
[0042]主机的工业以太网现场总线主站控制器与标准以太网控制器共享工业以太网现场总线的物理层，主机在数据链路层对工业以太网现场总线数据帧和标准以太网数据帧进行区分，即分辨数据帧协议类型段，分别将数据帧分发给工业以太网现场总线主站控制器与准以太网控制器，即可分别完成工业以太网现场总线数据帧与标准以太网数据帧的处理。工业以太网现场总线从站在数据链路层也将对工业以太网现场总线数据帧和标准以太网数据帧进行区分，实时转发标准以太网数据帧，而对于工业以太网现场总线数据帧则按照工业以太网现场总线规范处理后转发。
[0043]本实施例提供的一种以太网设备共享工业以太网现场总线方法的具体流程图参见图4:
[0044]首先检测工业以太网现场总线接口I是否空闲，空闲则将标准以太网接口上传缓冲区数据帧进行上传，非空闲状态则判断流入数据帧的数据帧类型段;确定数据帧类型，工业以太网现场总线数据帧则直接转发工业以太网现场总线接口 2，标准以太网数据帧则转发到标准以太网接口，依次循环处理，即可实现标准以太网设备在工业以太网现场总线中的接入。
[0045]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种在工业以太网中传输标准以太网数据的方法，所述工业以太网包括主机以及第一从站，第二从站，…，第m从站，第m+1从站，…，第η从站，其中，η为大于等于2的整数，m为I至Ijn-1的任意整数，所述主机的输出端连接第一从站的输入端，第m从站的输出端连接第m+1从站的输入端，所述第η从站的输出端连接所述主机的输入端； 其特征在于，包括以下步骤: 51.在主机与第一从站之间，或第m从站与第m+1从站之间，或第η从站与主机之间，通过接入设备连入标准以太网设备，所述接入设备的输入端连接主机的输出端，或第m从站的输出端，或第η从站的输出端，所述接入设备的输出端连接第一从站的输入端，或第m+1从站的输入端，或主机的输入端； 52.所述主机将第一标准以太网数据以及以太网现场总线数据直接发送给所述接入设备，或者通过所述主机的输出端与所述接入设备的输入端之间连接的从站发送给所述接入设备； 53.所述接入设备通过数据帧协议类型，区分以太网现场总线数据与第一标准以太网数据，并将第一标准以太网数据发送给所述标准以太网设备；同时，将所述标准以太网设备反馈的第二标准以太网数据以及以太网现场总线数据，发送给第一从站，或第m+1从站，或主机； 54.所述第二标准以太网数据以及以太网现场总线数据直接发送到主机，或者通过所述接入设备的输出端与所述主机的输入端之间连接的从站发送给主机，从而实现标准以太网数据在主机以及标准以太网设备之间的传输。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入设备包括帧检测模块，上传缓冲区以及链路转换模块； 所述帧检测模块的输入端作为所述接入设备的输入端，第一输出端连接所述链路转换模块的第一输入端，第二输出端连接标准以太网设备的输入端;所述帧检测模块用于通过数据帧协议类型，区分以太网现场总线数据与第一标准以太网数据，并将第一标准以太网数据发送给所述标准以太网设备，同时将以太网现场总线数据发送给所述链路转换模块； 所述上传缓冲区的输入端连接标准以太网设备的输出端，从而接收和储存所述标准以太网设备发送的第二标准以太网数据，并发送给链路转换模块； 所述链路转换模块的输入端连接所述上传缓冲区的输出端，输出端作为所述接入设备的输出端，用于根据所述工业以太网现场总线的最大通信时间而设定通信周期，并将所述通信周期划分为两个不同的通信区间，从而将以太网现场总线数据和第二以太网标准数据分别在所述两个不同的通信区间发送给第一从站，或第m+1从站，或主机。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工业以太网总线类型为NCUC，EtherCAT，Profibus，ProfiNET，PowerLINK，Ethernet/IP或Modbus/TCP。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以太网设备为工业相机，或以太网交换机，或以太网路由器。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主机由标准以太网控制器以及工业以太网现场总线主站控制器组成，所述标准以太网控制器用于发送第一标准以太网数据和接收第二标准以太网数据，所述工业以太网现场总线主站控制器用于发送和接收以太网现场总线数据。
【专利摘要】本发明公开了一种在工业以太网中传输标准以太网数据的方法，包括将标准以太网设备通过接入设备，连接至现场总线中；所述主机将第一标准以太网数据以及以太网现场总线数据依次传送到所述接入设备；所述接入设备通过数据帧协议类型，区分以太网现场总线数据与第一标准以太网数据，并将第一标准以太网数据发送给所述标准以太网设备；同时，将所述标准以太网设备反馈的第二标准以太网数据以及以太网现场总线数据，传送到主机，从而实现主机以及标准以太网设备之间标准以太网数据的传输。通过本发明，实现了标准以太网数据帧在工业以太网现场总线中的传输，简化了工业现场的布线方式。
【IPC分类】H04L12/28
【公开号】CN105553795
【申请号】CN201510992710
【发明人】徐敬, 江金龙, 谢虎城
【申请人】武汉华中数控股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月24日