一種工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備及其自檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備及其自檢測(cè)方法，包括模式選擇模塊、核心模塊、檢測(cè)模塊、顯示模塊、輸入接口以及輸出接口；所述輸入接口用于接受外部的反饋信號(hào)并發(fā)送給核心模塊；所述模式選擇模塊用于接受外部的控制信號(hào)并發(fā)出模式選擇信號(hào)；所述核心模塊用于向檢測(cè)模塊或者輸出接口發(fā)出以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，同時(shí)根據(jù)反饋信號(hào)，將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給顯示模塊；所述檢測(cè)模塊根據(jù)所述以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，發(fā)出反饋信號(hào)；所述顯示模塊用于將所述檢測(cè)信號(hào)顯示給外部。通過本發(fā)明，無需將總線設(shè)備與其它總線設(shè)備相連，即可實(shí)現(xiàn)總線設(shè)備的檢測(cè)，操作簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了總線設(shè)備的生產(chǎn)流程，減輕了生產(chǎn)操作人員的工作量。
【專利說明】
一種工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備及其自檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備及其自檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]總線設(shè)備在貼片、焊接完成后，需對(duì)該總線設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，以確保設(shè)備出廠后工作正常。在現(xiàn)有技術(shù)中:當(dāng)所需檢測(cè)的總線設(shè)備為從站時(shí)，則使用一個(gè)已確定總線工作正常的主站，來連接所需被檢測(cè)的從站，當(dāng)觀察到輸出總線指示燈閃爍正常時(shí)，則判斷總線工作正常。反之，當(dāng)檢測(cè)主站總線設(shè)備時(shí)，則是連接一個(gè)已確定總線工作正常的從站，來連接所需被檢測(cè)的主站，在主站設(shè)備進(jìn)入系統(tǒng)界面后，通過觀察輸出總線指示燈閃爍，則判斷總線工作正常。但是該方法不僅需要主站設(shè)備的協(xié)同工作，主站設(shè)備進(jìn)入應(yīng)用軟件系統(tǒng)界面還需要耗費(fèi)一定時(shí)間，操作十分繁瑣，不利于大批量生產(chǎn)。
[0003]FPGA(Field —Programmable Gate Array)，即可編程控制器，在以太網(wǎng)設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用，通過對(duì)芯片的編譯，可以實(shí)現(xiàn)多種功能，如發(fā)送報(bào)文、報(bào)文處理等。通常在以太網(wǎng)總線設(shè)備中，集成有可編程控制器，該可編程控制器在以太網(wǎng)總線設(shè)備中具有尋址、仲裁、控制、發(fā)送、接收等功能。然而其功能并未有效的得到利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備及其自檢測(cè)方法，在工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備中設(shè)置檢測(cè)模塊，從而直接檢測(cè)總線設(shè)備是否正常。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備，包括模式選擇模塊、核心模塊、檢測(cè)模塊、顯示模塊、輸入接口以及輸出接口；
[0006]所述輸入接口的輸出端連接所述核心模塊的第一輸入端，用于接受外部的反饋信號(hào)并發(fā)送給核心模塊；
[0007]所述模式選擇模塊的輸出端連接所述核心模塊的第二輸入端，用于接受外部的控制信號(hào)并發(fā)出模式選擇信號(hào)；
[0008]所述核心模塊的第一輸出端連接所述檢測(cè)模塊的輸入端，第二輸出端連接所述輸出接口的第一輸入端，第三輸出端連接所述顯示模塊;所述核心模塊用于根據(jù)模式選擇信號(hào)，向檢測(cè)模塊或者輸出接口發(fā)出以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，同時(shí)根據(jù)反饋信號(hào)，將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給顯示模塊；
[0009]所述檢測(cè)模塊的輸出端連接所述輸出接口的第二輸入端，根據(jù)所述以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，發(fā)出反饋信號(hào)；
[0010]所述顯示模塊用于將所述檢測(cè)信號(hào)顯示給外部。
[0011 ]優(yōu)選地，在所述輸入接口的前端以及所述輸入端口的后端，還設(shè)置有轉(zhuǎn)換模塊，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，或?qū)⒛M信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，在所述輸入接口與所述轉(zhuǎn)換模塊之間，以及在所述輸出接口與所述轉(zhuǎn)換模塊之間，還設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)變壓器，用于消除外部信號(hào)的干擾。
[0013]優(yōu)選地，所述工業(yè)以太網(wǎng)總線類型為NCUC，EtherCAT，ProfiNET ,PowerLINK，Ethernet/IP或Modbus/TCP。
[0014]按照本發(fā)明的另一方面，還公開了一種上述總線設(shè)備的自檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0015]S1.連接所述輸入接口以及輸出接口 ；
[0016]S2.所述模式選擇模塊接受外部的控制信號(hào)，并向所述核心模塊發(fā)出模式選擇信號(hào)；
[0017]S3.所述核心模塊根據(jù)模式選擇信號(hào)，向檢測(cè)模塊發(fā)出以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)；
[0018]S4.所述檢測(cè)模塊根據(jù)所述以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，并向所述輸出接口發(fā)出反饋信號(hào)；
[0019]S5.所述反饋信號(hào)通過輸出接口以及輸入接口發(fā)送至核心模塊；
[0020]S6.所述核心模塊根據(jù)反饋信號(hào)，將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給顯示模塊；
[0021]S7.所述顯示模塊將所述檢測(cè)信號(hào)顯示給外部，獲得檢測(cè)結(jié)果。
[0022]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0023]1、在以太網(wǎng)總線設(shè)備中設(shè)置檢測(cè)模塊，可以根據(jù)核心模塊發(fā)出的以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)給出反饋信號(hào)；并通過模式選擇模塊接受外部的控制信號(hào)，從顯示模塊直接向外部顯示檢測(cè)結(jié)果，能夠輕易快捷判斷出總線設(shè)備是否正常；
[0024]2、無需將總線設(shè)備與其它總線設(shè)備相連，即可實(shí)現(xiàn)總線設(shè)備的檢測(cè)，操作簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了總線設(shè)備的生產(chǎn)流程，同時(shí)在使用過程中也更容易發(fā)現(xiàn)總線設(shè)備的故障，減輕了生產(chǎn)操作人員的工作量。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明實(shí)施例1模式選擇模塊工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0029]本發(fā)明提供了一種工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備，包括模式選擇模塊、核心模塊、檢測(cè)模塊、顯示模塊、輸入接口以及輸出接口；
[0030]所述輸入接口的輸出端連接所述核心模塊的第一輸入端，用于接受外部的反饋信號(hào)并發(fā)送給核心模塊；
[0031]所述模式選擇模塊的輸出端連接所述核心模塊的第二輸入端，用于接受外部的控制信號(hào)并發(fā)出模式選擇信號(hào)；
[0032]所述核心模塊的第一輸出端連接所述檢測(cè)模塊的輸入端，第二輸出端連接所述輸出接口的第一輸入端，第三輸出端連接所述顯示模塊;所述核心模塊用于根據(jù)模式選擇信號(hào)，向檢測(cè)模塊或者輸出接口發(fā)出以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，同時(shí)根據(jù)反饋信號(hào)，將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給顯示模塊；
[0033]所述檢測(cè)模塊的輸出端連接所述輸出接口的第二輸入端，根據(jù)所述以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，發(fā)出反饋信號(hào)；
[0034]所述顯示模塊用于將所述檢測(cè)信號(hào)顯示給外部。
[0035]在所述輸入接口的前端以及所述輸入端口的后端，通常還設(shè)置有轉(zhuǎn)換模塊和網(wǎng)絡(luò)變壓器，轉(zhuǎn)換模塊通常使用PHY芯片，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，或?qū)⒛M信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，而網(wǎng)絡(luò)變壓器則用于消除外部信號(hào)的干擾，不僅可以增強(qiáng)以太網(wǎng)總線設(shè)備的抗信號(hào)干擾能力，還可以增強(qiáng)信號(hào)，使其傳輸距離更遠(yuǎn)。
[0036]由于工業(yè)以太網(wǎng)總線的協(xié)議變動(dòng)較大，該核心模塊以及檢測(cè)模塊通常設(shè)置于可編程控制器上，對(duì)其中的協(xié)議程序進(jìn)行改進(jìn)，以適應(yīng)各種協(xié)議的總線。對(duì)于主站設(shè)備而言，檢測(cè)模塊為一虛擬從站，而對(duì)于從站設(shè)備而言，該檢測(cè)模塊為一虛擬主站，反饋信號(hào)為帶有相應(yīng)幀頭的主站信號(hào)或從站信號(hào)，核心模塊再根據(jù)反饋信號(hào)獲得用于反映以太網(wǎng)總線設(shè)備是否工作正常的檢測(cè)信號(hào)。
[0037]該工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備可用于任意工業(yè)以太網(wǎng)，如NCUC，EtherCAT ,ProfiNET，PowerLINK，Ethernet/IP或Modbus/TCP等。
[0038]上述總線設(shè)備進(jìn)行自檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0039]S1.用工業(yè)以太網(wǎng)總線連接所述輸入接口以及輸出接口 ；
[0040]S2.所述模式選擇模塊接受外部的控制信號(hào)，并向所述核心模塊發(fā)出模式選擇信號(hào)；
[0041 ] S3.所述核心模塊根據(jù)模式選擇信號(hào)，向檢測(cè)模塊發(fā)出以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)；
[0042]S4.所述檢測(cè)模塊根據(jù)所述以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，并向所述輸出接口發(fā)出反饋信號(hào)；
[0043]S5.所述反饋信號(hào)通過輸出接口以及輸入接口發(fā)送至核心模塊；
[0044]S6.所述核心模塊根據(jù)反饋信號(hào)，將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給顯示模塊；
[0045]S7.所述顯示模塊將所述檢測(cè)信號(hào)顯示給外部，獲得檢測(cè)結(jié)果。
[0046]上述過程為當(dāng)工業(yè)以太網(wǎng)總線工作正常時(shí)的信號(hào)流程，而當(dāng)工業(yè)以太網(wǎng)總線工作異?；蛑虚g的連接出現(xiàn)問題時(shí)，S2-S7中必然有一步驟無法連通，則顯示模塊無法獲得工作正常的檢測(cè)信號(hào)，工作人員可根據(jù)該情況獲知工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)問題，對(duì)之進(jìn)行檢修。
[0047]當(dāng)檢測(cè)結(jié)果良好，可投入使用時(shí)，則可將輸入接口連接上游設(shè)備，輸出接口連接下游設(shè)備，使以太網(wǎng)總線設(shè)備執(zhí)行正常功能。
[0048]實(shí)施例1
[0049]圖2為一種自檢測(cè)NCUC總線設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，包括可編程控制器、PHY芯片1、網(wǎng)絡(luò)變壓器1、1394接口 1、NCUC總線、1394接口 2、網(wǎng)絡(luò)變壓器2、PHY芯片2、跳線及輸出。該可編程控制器原本有總線設(shè)備IPC0RE，為了實(shí)現(xiàn)自檢測(cè)功能，在此基礎(chǔ)上集成了虛擬主站IPCORE，并增加了模式選擇模塊、
[0050]當(dāng)設(shè)備上電后，根據(jù)模式選擇模塊發(fā)出的模式選擇信號(hào)判斷進(jìn)入何種工作模式。當(dāng)所接收到的MODE_SEL信號(hào)為高電平時(shí)，則發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)入自動(dòng)檢測(cè)模式，當(dāng)所接收到的MODE_SEL信號(hào)為低電平時(shí)，進(jìn)入正常工作模式，其具體流程如圖3所示，同時(shí)當(dāng)用NCUC總線連接1394接口 I以及1394接口 2時(shí)，即可進(jìn)入自動(dòng)檢測(cè)模式:
[0051 ]具體表現(xiàn)為:將外部模式選擇端口調(diào)至自動(dòng)檢測(cè)模式，外部模式選擇端口發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，整個(gè)信號(hào)走向流程包括:
[0052]S1.將EN信號(hào)通過模式選擇模塊，傳給可編程控制器中的總線設(shè)備IP CORE；
[0053]S2.總線設(shè)備IP CORE直接將EN信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給虛擬主站IP COR；
[0054]S3.主站編址數(shù)據(jù)幀通過PHY芯片I —網(wǎng)絡(luò)變壓器1 — 1394接口 1—NCUC總線—1394接口2—網(wǎng)絡(luò)變壓器2—PHY芯片2回到總線設(shè)備IP CORE；
[0055]S4.總線設(shè)備IPCORE將反饋的檢測(cè)結(jié)果信號(hào)輸出至LED或數(shù)碼顯示管等顯示設(shè)備，以顯示當(dāng)前狀態(tài)，從而獲得種自檢測(cè)NCUC總線設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果。
[0056]同時(shí)，當(dāng)NCUC總線設(shè)備不執(zhí)行檢測(cè)功能時(shí)，可將1394接口I連接下游設(shè)備，1394接口 2連接上游設(shè)備時(shí)，且外部模式選擇端口不發(fā)出檢測(cè)信號(hào)時(shí)，上游設(shè)備的反饋信號(hào)可通過1394接口2進(jìn)入總線設(shè)備，整個(gè)信號(hào)走向流程則不需要經(jīng)過虛擬主站IP CORE，具體為:1394接口 2—網(wǎng)絡(luò)變壓器2—PHY芯片2—總線設(shè)備IPC0RE—PHY芯片I—網(wǎng)絡(luò)變壓器1—1394接口I—下游設(shè)備。
[0057]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備，其特征在于，包括模式選擇模塊、核心模塊、檢測(cè)模塊、顯示模塊、輸入接口以及輸出接口； 所述輸入接口的輸出端連接所述核心模塊的第一輸入端，用于接受外部的反饋信號(hào)并發(fā)送給核心模塊； 所述模式選擇模塊的輸出端連接所述核心模塊的第二輸入端，用于接受外部的控制信號(hào)并發(fā)出模式選擇信號(hào)； 所述核心模塊的第一輸出端連接所述檢測(cè)模塊的輸入端，第二輸出端連接所述輸出接口的第一輸入端，第三輸出端連接所述顯示模塊;所述核心模塊用于根據(jù)模式選擇信號(hào)，向檢測(cè)模塊或者輸出接口發(fā)出以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，同時(shí)根據(jù)反饋信號(hào)，將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給顯示模塊； 所述檢測(cè)模塊的輸出端連接所述輸出接口的第二輸入端，根據(jù)所述以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，發(fā)出反饋信號(hào)； 所述顯示模塊用于將所述檢測(cè)信號(hào)顯示給外部。2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備，其特征在于，在所述輸入接口的前端以及所述輸入端口的后端，還設(shè)置有轉(zhuǎn)換模塊，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，或?qū)⒛M信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。3.如權(quán)利要求2所述的工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備，其特征在于，在所述輸入接口與所述轉(zhuǎn)換模塊之間，以及在所述輸出接口與所述轉(zhuǎn)換模塊之間，還設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)變壓器，用于消除外部信號(hào)的干擾。4.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)以太網(wǎng)總線設(shè)備，其特征在于，所述工業(yè)以太網(wǎng)總線類型為NCUC，EtherCAT，ProfiNET，PowerLINK，Ethernet/IP或Modbus/TCP。5.—種利用如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)的總線設(shè)備的自檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: S1.連接所述輸入接口以及輸出接口； S2.所述模式選擇模塊接受外部的控制信號(hào)，并向所述核心模塊發(fā)出模式選擇信號(hào)； S3.所述核心模塊根據(jù)模式選擇信號(hào)，向檢測(cè)模塊發(fā)出以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)； S4.所述檢測(cè)模塊根據(jù)所述以太網(wǎng)總線設(shè)備信號(hào)，并向所述輸出接口發(fā)出反饋信號(hào)； S5.所述反饋信號(hào)通過輸出接口以及輸入接口發(fā)送至核心模塊； S6.所述核心模塊根據(jù)反饋信號(hào)，將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給顯示模塊； S7.所述顯示模塊將所述檢測(cè)信號(hào)顯示給外部，獲得檢測(cè)結(jié)果。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK105871654SQ201610176115
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】徐全文, 劉純
【申請(qǐng)人】武漢華中數(shù)控股份有限公司