工业以太网实时数据传输和交换电路

摘要

本实用新型涉及工业自动化控制以太网数据传输和交换技术领域，具体为一种工业以太网实时数据传输和交换电路。本方案通过在现场各节点处(站点)设置FPGA可编程控制器，而可编程控制器通过编程构成第一缓存器、第二缓存器和一个二选一发送逻辑。这样的电路将原来的交换机芯片隔离在以太网数据环网以外，从而保证了数据在以太环网上传输的畅通性，省掉了每经一个节点都需校验，存储，转发，等待的过程。同时用以太网数据环网里的实时控制信息来调节每个节点的数据流量和优先级，从硬件和软件结合上保证以太网数据在环上传输的实时性，改进后以太网数据经过网中每个节点的时延通常小于10微秒，达到国际领先水平。

主权项

1、一种工业以太网实时数据传输和交换电路，包括以太网以及设在以太网各交换节点处的以太网交换机，其特征在于：在每个以太网交换节点处设有FPGA可编程控制器，该FPGA可编程控制器通过编程包含第一缓存器、第二缓存器和一个二选一发送逻辑，其中，第一缓存器的数据输入端口经接口电路连接上一交换节点的数据输出端口，用于缓存上一交换节点传来的数据队列，第一缓存器的数据输出端口一方面连接二选一发送逻辑的第一输入端口，另一方面连接本交换节点的以太网交换机的数据输入端口；第二缓存器的数据输入端口连接本交换节点的以太网交换机的数据输出端口，用于缓存交换机传来的数据队列，第二缓存器的数据输出端口连接二选一发送逻辑的第二输入端口；二选一发送逻辑的输出端口经接口电路连接下一交换节点的数据输入端口；本交换节点的以太网交换机通过输入输出接口与监控中心设备或现场控制设备连接，以此建立以太网数据环网。