专利名称：一种伺服驱动器的soe通信转换卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通信转换卡，特别是涉及一种伺服驱动器的SOE通信转换卡。
背景技术：
S0E(SERC0S OVER EtherCAT)是指在 EtherCAT 协议下运行 SERCOS 协议定义的伺服设备行规，使用EtherCAT通信网络和协议操作SERCOS设备行规定义的伺服参数和控制数据。对于EtherCAT技术最早由德国倍福自动化有限公司在2003年提出的实时工业以太网技术。EtherCAT具有高速、高效率特性，最大可以达到IOOM的通信速率。并且它具有广泛的使用性，完全符合以太网标准。EtherCAT可以与其它以太网设备或协议并存于同一总线上，以太网交换机等标准结构组件仍然可以应用于肚herCAT。而且EtherCAT拓扑结构更简单，如果网络中全部为EtherCAT设备，则无需交换机。另外它也具有刷新周期短，同步性能好和更高的可靠性等优点。目前，EtherCAT已经进入多种国家相关标准。如IEC61158 中的 Typel2，IEC61784 中的 CPF12，IEC61800 中的 EtherCAT 支持 CANopenDS402 和 SERCOS 等。由于KherCAT现场总线的优点，它被用于工业控制或数控系统也是一种必然的趋势。 如德国BECKH0FF公司已经将EtherCAT总线用于工业控制和数控系统。运行在EtherCAT协议下的SERCOS是一种高性能的数字伺服实时通信协议。SOE 既兼容了 SERCOS协议，又能够利用EtherCAT总线的所有优点。将SOE集成在伺服驱动系统中能够提高系统响应时间，使多个伺服驱动器同步以及提高系统的可靠性等。现有技术中，中国专利申请号200920352140. X，提供的“一种基于KherCAT技术的输入输出模块”，它是一种EtherCAT通信的输入输出装置，体积较大，不易于系统集成，而且它仅仅是针对EtherCAT通信，不适用于伺服控制系统。
发明内容本实用新型的目的是提供一种针对伺服驱动器的，具有SOE (SERCOS OVER EtherCAT)通信能力的，又具有结构紧凑、使用简单、易于集成等优点的SOE通信转换卡。本实用新型为了达到上述的目的，所采取的技术方案是提供一种伺服驱动器的 SOE通信转换卡，包括DSP模块，它连接有接收和发送的串口(SCI)信号线，通过该串口信号线与所述伺服驱动器连接，在它的应用层上置有在EtherCAT协议下运行的SERCOS协议的通信程序，它的外部带有数据总线(XINTF)接口 ；ET1100芯片，与DSP模块连接，作为SERCOS协议的通讯控制器，它含有实现 EtherCAT协议的数据链路层和物理层，它外部连接有一掉电后数据不丢失的存储芯片 EEPROM ；两个网络变压器，与ETllOO芯片连接，用于隔离和阻抗匹配；两个标准网口，分别与两个网络变压器连接，用于与外部上位机或数控系统进行SOE协议通信；所述DSP模块内的SERCOS协议的通信程序启动后，所发出的指令发送给ET1100 芯片，ETllOO芯片通过网络变压器和输出标准网口传送给外部上位机或数控系统，外部上位机或数控系统接收SERCOS协议的指令并执行相关的操作；外部上位机或数控系统发送给ETllOO芯片的控制信息通过DSP模块的串口信号线发送给伺服驱动器，至此完成对伺服驱动器的控制。本实用新型的通信转换卡具有较突出的进步。本实用新型如上述的结构，因为本实用新型的通信转化卡内仅仅包括内部应用层上置有SERCOS协议通信程序的DSP模块、与其连接的ETllOO芯片、两个网络变压器和两个标准网口。因为，包括的元器件较少，所以结构紧凑，容易集成。本实用新型如上述的结构，虽然，本实用新型所包括的元器件较少，结构简单。但是，因为本实用新型内包括内部应用层上置有SERCOS协议通信程序的DSP模块和与其连接配合的含有实现KherCAT协议的数据链路层和物理层的ETllOO芯片。所以，本实用新型具有 SOE (SERCOS OVER EtherCAT)通信能力。本实用新型如上述的结构，因为本实用新型内包括DSP模块和ETllOO芯片，具有 SOE(SERCOS OVER EtherCAT)通信能力。所以，本实用新型具有KherCAT的高速、高效率特性。用于KherCAT设备上具有刷新周期短，同步性能好以及具有更高的可靠性等所有的优点。同时，本实用新型也具有SERCOS协议的高性能的数字伺服实时通信协议的，能够提高系统响应时间，使多个伺服驱动器同步以及提高系统的可靠性等全部优点。本实用新型如上述的结构，本实用新型内的DSP模块对外部数据总线接口的操作犹如对自身的存储器操作一般，方便快捷，所以它具有较高的通信速率，能够与EtherCAT 总线的高速、高效率特性匹配，使得整体通信达到较高的性能。本实用新型如上述的结构，因为本实用新型所包括的元器件容易集成作为通信转换卡的IC卡。所以，非常易于集成到伺服驱动器中，只要将卡直接插入伺服驱动器对应的接口内即可。接入卡的伺服驱动器也就具有SOE通信的能力，同时也就具有上述的 EtherCAT和SERCOS协议的优点。
图1是本实用新型通信转换卡一实施例的结构示意图；图2是本实用新型通信转换卡内ETllOO芯片与DSP模块具体连接的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的结构特征。如图1所示，本实用新型的通信转换卡包括连接有接收RX和发送TX的串口信号线1的DSP模块2，DSP模块2通过该串口信号线1与所述伺服驱动器连接，与DSP模块2 连接的ETllOO芯片3，与ETllOO芯片3连接的用于隔离和阻抗匹配的两个网络变压器4， 分别与两个网络变压器4连接的两个标准网口 5以及与ETllOO芯片3连接的掉电后数据不丢失的存储芯片EEPR0M6(电可擦可编程只读存储器)。在本实施例中，所述DSP模块2采用TI公司提供的F2808DSP。在它的应用层上置下运行的SERCOS协议的通信程序，它的外部带有数据总线(XINTF)接□。在本实施例中，所述ETl 100芯片3作为SERCOS协议的通讯控制器，它的内部含有实现KherCAT协议的数据链路层和物理层。在它的芯片上置有与外部连接的引脚。如图2所示，所述ETllOO芯片3上置有与外部连接的引脚包括选端(低电平有效)CS，地址线ADR [ 15 1]，地址ADR(接地)，高字节选择位■(接地)，读取信号而， 写信号际;数据线DATA[15:0]，系统忙信号^F,中断请求信号雨以及同步信号SYNCO 和SYNC1。如图2所示，所述引脚中除了地址ADR[0]引脚和高字节选择位_引脚接地以外，其它各引脚与DSP模块2上相对应的引脚一一连接。所述DSP模块2与ETllOO芯片3通过DSP模块2外部的数据总线(XINTF)或者通过SPI数据总线进行通信。在本实施例中，DSP模块2与ETllOO芯片3是通过DSP模块 2外部的数据总线(XINTF)进行通信，相互交换数据。DSP模块对外部数据总线接口的操作犹如对自身的存储器操作一般，方便快捷，所以它具有较高的通信速率，能够与KherCAT 总线的高速、高效率特性匹配，使得整体通信达到较高的性能。所述两个标准网口 5，在本实施例中是两个RJ45标准网口，一个RJ45是输出网口和一个RJ45是输入网口，用于与外部的EtherCAT总线连接，与外部上位机或数控系统进行 SOE协议通信。所述ETllOO芯片3外部连接的掉电后数据不丢失的存储芯片EEPR0M，用于存储转换卡的配置数据。在本实施例中，所述本实用新型所包括的全部元器件均集成为一 IC卡，作为本实用新型的通信转换卡。IC卡通过串口信号线RX，TX可以与伺服驱动器或其他板卡进行通讯。在使用的过程中，非常简便，只要将该IC卡插入有串口通信的伺服驱动器或其他板卡的插卡接口中即可。IC卡中的DSP模块实现SERCOS协议(EtherCAT周期性数据和EtherCAT 邮箱通信数据等)与ETllOO芯片进行数据交换。插入该IC卡的伺服驱动器就按照IC 卡的一定规则收发数据，也就使伺服驱动器具有SOE通信的能力，从而使伺服驱动器具有 EtherCAT和SOE协议的全部优点。
权利要求1.一种伺服驱动器的SOE通信转换卡，其特征在于包括DSP模块，它连接有接收和发送的串口信号线，通过该串口信号线与所述伺服驱动器连接，它的外部带有数据总线接口 ；ETllOO芯片，与DSP模块连接，作为SERCOS协议的通讯控制器，它的内部含有实现 EtherCAT协议的数据链路层和物理层，它外部连接有一掉电后数据不丢失的存储芯片 EEPROM ；两个网络变压器，与ETllOO芯片连接，用于隔离和阻抗匹配；两个标准网口，分别与两个网络变压器连接，用于与外部上位机或数控系统进行SOE 协议通信。
2.根据权利要求1所述的伺服驱动器的SOE通信转换卡，其特征在于所述ETl100芯片上置有与外部连接的引脚，包括选端，地址线，地址，高字节选择位，读取信号，写信号，数据线，系统忙信号，中断请求信号以及同步信号，所述引脚中除了地址引脚和高字节选择位引脚接地以外，其它各引脚与DSP模块上相对应的引脚一一连接。
3.根据权利要求1所述的伺服驱动器的SOE通信转换卡，其特征在于所述DSP模块与 ETllOO芯片通过DSP模块外部的数据总线进行通信。
4.根据权利要求1所述的伺服驱动器的SOE通信转换卡，其特征在于所包括的全部元器件均集成作为一 IC卡。
专利摘要一种伺服驱动器的SOE通信转换卡，包括连接有串口接收和发送信号线的内部应用层上置有在EtherCAT协议下运行的SERCOS协议通信程序的DSP模块，与DSP模块连接的内部含有实现EtherCAT协议的数据链路层和物理层的ET1100芯片，与ET1100芯片连接的用于隔离的两个网络变压器，分别与两个网络变压器连接的两个标准网口以及与ET1100芯片连接的掉电后数据不丢失的存储芯片EEPROM。不仅具有结构紧凑，使用方便，容易集成以及具有SOE通信的能力，而且，具有EtherCAT协议的所有优点和SERCOS协议的全部优点。
文档编号H04L29/06GK202282789SQ20112031395
公开日2012年6月20日 申请日期2011年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者叶华, 张坤, 陈广博 申请人:上海三一精机有限公司