[发明专利]一种基于IGH开源框架改进的EtherCAT通信主站方法及系统

说明书

本发明提供一种基于IGH开源框架改进的EtherCAT通信主站方法及系统包括：以预设版本的内核数据实时扩展Linux实时操作系统并配置系统内核；根据所述IGH主站中的从站Sync0信号启动时间原理设置启动时间机制数据；根据预设周期参数修改所述启动时间机制数据中的时间偏移量START_OFFSET，并根据所述时间机制数据获取并以预置防丢包逻辑处理Sync0启动时间及SM2‑sync0间隔，据以获取防丢包时间数据，以预置从站同步逻辑处理所有所述从站，以使不同所述从站的所述Sync0启动时间相差整数倍DC周期时间；在构建好的所述Linux实时操作系统上重新编译所述IGH主站；功能扩展所述IGH主站并对所述IGH主站进行双实时周期切换。解决了通信稳定性不足、主站同步时间和用户控制周期正相关的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种智能制造机器人的工业以太网技术，具体涉及一种基于IGH开源框架改进的EtherCAT通信主站方法及系统。

背景技术

EtherCAT(以太网控制自动化技术)是一个开放架构，以太网为基础的现场总线系统，其中CAT为控制自动化技术(Control Automation Technology)的缩写。EtherCAT是确定性的工业以太网，最早是由德国的Beckhoff公司研发。自动化对通讯一般会要求较短的资料更新时间(或称为周期时间)、资料同步时的通讯抖动量低，而且硬件的成本要低，EtherCAT开发的目的就是让以太网可以运用在自动化应用中。

EtherCAT的主站开发是基于EtherCAT机器人控制系统的开发中非常重要的环节，目前常见开源的主站代码为的RT-LAB开发的SOEM(Simple OpenSource EtherCAT Master)和EtherLab的the IgH EtherCAT Master。使用起来SOEM的简单一些，而the IgH EtherCATMaster更复杂一些，但对EtherCAT的实现更为完整。IGH的EtherCATMaster基于Linux平台，从发布至今已经将近10年并进行了多次更新，功能相对完善，还支持RTAI、RT-Preempt、Xenomai等多种实时扩展，并且支持DC分布时钟，支持COE、SOE、EOE等多种通信协议。

DC分布式时钟使所有的EtherCAT设备使用相同的系统时间，从而控制各个设备任务的同步执行，从站设备可以根据同步的系统时间产生同步信号，用于中断控制或触发数字量输入输出，其主要步骤如下：

(1)计算从站之间的传输延时；

(2)计算从站本地时钟和系统时钟的初始偏移量；

(3)设置DC周期时间；

(4)设置Sync0启动时间(Sync0启动时间相对与周期起始时间的延时称之为Sync0shift)；

(5)使能DC；

(6)时钟同步；