CN105242648A - 模块化电机驱动通信系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了电机驱动系统。该电机驱动系统包括用于分别生成控制信号和功率信号的控制模块和功率模块，用于驱动电动机。附加模块或子组件在物理上能够定位在控制模块与功率模块之间，并且与控制模块进行通信以允许与外部设备进行通信。

Description

模块化电机驱动通信系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年2月28日提交的题为“MODULARMOTORDRIVECOMMUNICATIONSYSTEMANDMETHOD”的序列号为61/946,408的美国临时申请的优先权并且要求该美国临时申请的权益，该美国临时申请的全部内容通过引用合并在本文中。

技术领域

本发明总体上涉及用于向电动机供电的驱动系统，更具体地涉及被设计成并且适于对各种尺寸和额定值的电机进行控制的模块化驱动系统。

背景技术

在各种类型的电动机的工业中存在众多的应用。在许多应用中，感应电机被驱动以使负载诸如泵、风扇和输送器(仅提及几个)旋转。其他类型的电机可以相似地被驱动。负载可能在其整个寿命内要求统一的速度和转矩，然而许多应用需要更加灵活的控制。就是说，在电机操作中的不同阶段会需要电机以不同的速度并且以不同的转矩被驱动。为了适应这样的需要，已开发了可变速度的电机驱动器，该可变速度的电机驱动器允许具有变化的和可控的频率的输出波形，能够对应地改变驱动电机的速度。相似地，已开发了用于软起动电机的装备，以受控方式起动和停止电机等。现在，这样的电机驱动器在整个工业应用、商业应用、运输应用、物料处理应用和其他的应用中是普遍存在的。

通常，电机驱动器被设计成在多种条件下并且在多种负载下提供良好的使用寿命。驱动器可以围绕单个封装设计，该单个封装可以被编程并且接线以接收输入功率以及向电动机输出经调理的功率。这样的封装产品通常包括功率调理电路，该功率调理电路在将直流(DC)功率重新转换成频率受控的交流(AC)输出之前，接收AC输入并且将该AC输入转换成DC形式。还可以提供各种操作员接口和编程平台以及联网功能。

在这样的产品中出现的一个特别挑战是针对各种电机尺寸、利于编程、共享编程和控制参数等的设计。大多数这样的产品已被设计成向特定尺寸的电机(通常以功率输出或机架尺寸为额定值)供电，并且用户必须针对要被供电的特定电机选择适当产品并且对其进行编程。用于控制驱动器内的功率电子器件的电路全部通常已被包括在单个封装中。已手动地或者通过与连接至单一封装的配置计算机或网络的接口完成了编程。然而，该产品样式受到下述缺点的困扰，这些缺点包括对驱动器的安装和配置的限制、驱动器之间的控制平台的相对低效的使用、一旦驱动器服役则不能对编程进行访问、或者相反地由于常驻网络连接而引起的从外部源访问驱动器的风险。

现在，针对电机驱动器所采取的一种新型方法涉及“模块”的设计和构造，所述“模块”被接驳以提供期望的控制和功率。在一些这样的设计中，控制模块或者子组件与功率模块或者子组件配对，在这二者之间通信的情况下在互连时针对功率部件提供期望的控制信号并且针对控制部件提供反馈。一些设计并入本机的或集成的通信电路，这些通信电路允许与外部或远程设备进行通信，诸如对设备进行编程、更改设置、监视操作或者与其他设备进行通信和协作。然而，这样的设计通常不允许对这样的通信硬件、软件或固件进行改型或可选合并。

因此，需要能够针对这些缺陷的用于驱动电动机的改进技术。

发明内容

本公开内容阐述了一种电机驱动系统，包括：模块化功率子组件，其能够被控制成向电动机提供频率受控的交流(AC)功率；以及模块化控制子组件，其能够与功率子组件控制电路分离，在操作中向功率子组件施加控制信号，用于控制所提供的功率。附加子组件能够在物理上定位在功率子组件与控制子组件之间，并且电耦接至控制子组件，用于提供控制子组件与至少一个外部设备之间的通信。

本公开内容还阐述了一种电机驱动系统，包括：通信子组件，其被配置成定位在电机驱动系统的控制子组件与功率子组件之间。通信子组件电耦接至控制子组件并且提供控制子组件与外部设备之间的通信。

此外，在一个实施方式中，一种电机驱动系统包括：模块化功率子组件，其能够被控制成向电动机提供频率受控的交流功率；以及模块化控制子组件，其能够与功率子组件分离，并且在操作中经由模块化功率子组件的第一配合连接器向功率子组件施加控制信号，用于控制所提供的功率，第一配合连接器与模块化控制子组件的第二配合连接器连接。通信子组件仅在物理上耦接并且电耦接至控制子组件，用于提供控制子组件与至少一个外部设备之间的通信。通信子组件被配置成在模块化控制子组件和模块化功率子组件被附接时装配在所配合的第一配合连接器和第二配合连接器周围，使得通信子组件被定位在模块化控制子组件与模块化功率子组件之间。

附图说明

当参照附图来阅读下面的具体实施方式时，本公开内容的这些以及其他的特征、方面和优点将变得更好理解，在附图通篇中相同的标记表示相同的部分，在附图中：

图1是根据本技术的方面的示例性电机驱动系统的立体图；

图2是图1的系统的相似立体图，其中从功率子组件中移除了控制子组件；

图3是控制子组件和功率子组件的立体图，其示出了用于使控制子组件和功率子组件二者配合并且用于这二者之间的信号交换的内部插件连接器；

图4是如何与具有不同额定值的不同功率子组件一起使用同一控制子组件的示例性图示；

图5是在修改的电机驱动器中的功率子组件、控制子组件和通信子组件中包含的功能电路的某些功能电路的图解表示；

图6是根据本技术的方面的适于安装通信子组件的示例性电机驱动系统的立体图；

图7是图6的系统的部分立体图，其中控制子组件的顶盖使控制子组件从功率子组件解锁；

图8是图6的系统的相似立体图，其中从功率子组件移除控制子组件；

图9是将用于通信子组件的接口连接器插入至位于控制子组件背面的接头中的立体图；

图10是通过使通信子组件与接口连接器对准并且将这二者进行连接来安装该通信子组件的立体图；

图11是根据实施方式的包括各种部件的通信子组件的俯视图；

图12是单驱动模式的示例性图示，在该单驱动模式下，单个网络节点包括具有通信子组件的单个驱动器；

图13是多驱动模式的示例性图示，在该多驱动模式下，单网络节点包括一个至五个驱动器，其中第一驱动器包括通信子组件；

图14是根据实施方式的描绘HSDSI分组格式规范的表格；

图15是通过通信子组件发起的分组交换的序列图；

图16是由控制子组件和通信子组件使用的超时的示意图；

图17是用于由通信子组件发起的消息传递重置序列的处理的流程图；以及

图18是用于由控制子组件发起的消息传递重置序列的处理的流程图。

具体实施方式

模块化电机以及通信电路和功能性通常可以基于某些现有设计，诸如在由Tio等人于2012年12月26日提交的题为“ModularMotorDriveSystemandMethod”的序列号为13/727,209的美国专利申请中阐述的设计，该美国专利申请的全部内容通过引用合并在本文中。本公开内容涉及可以互换地称为附加设备、可选设备、通信(comm)选项、选项卡、选项、或者通信子组件的主题，其能够与这样的模块化电机驱动器结合使用。在某些实施方式中，设备可以“夹”在控制模块与功率模块之间，并且可以包括一个或更多个处理器、存储器和接口电路，以允许外部设备(经由网络)与控制模块的电路之间的通信。就是说，在一些实施方式中，附加设备可以包括通信设备以实现驱动器与外部设备之间的通信。这样的通信可以遵照任何期望的协议，诸如高速驱动串行接口(HSDSI)、DeviceNet(设备网络)、EtherNet/IP(以太网/互联网协议)、Modbus(消息传递协议)等。

图1中示出了被设计成向电动机诸如感应电机供电的示例性电机驱动系统10。电机驱动系统10基本上包括功率子组件12和控制子组件14，控制子组件14被设计成在操作期间固定并且附接到功率子组件。在一些实施方式中，如下面详细论述的，附加设备诸如通信子组件安装在功率子组件12与控制子组件14之间。机械接口16允许子组件的配合，并且子组件可以通过各种方式诸如经由搭扣、紧固件等被保持在一起。然而，在当前考虑的实施方式中，控制子组件14和功率子组件12在物理上被配置成允许控制子组件14经由接驳表面固定到功率子组件12，使得可以通过手而不使用工具将控制子组件14附接于功率子组件12以及将该控制子组件14与该功率子组件12分离。这种无工具附接和分离控制子组件14的能力极大地利于系统的编程、重新编程、试运行和服务。操作员接口18被示出在控制子组件14的前面，并且可以允许某些与驱动器的用户交互，诸如查看配置参数，更改配置参数，查看日志、历史、错误和其他代码，查看某些操作参数(例如电流、电压、速度)，网络配置等。在本实施方式中，操作员接口包括支持多种语言的LCD模块，并且能够显示跟随有动态描述的参数代码。

如图2所示，控制子组件14可以从功率子组件12移除诸如以用于配置(编程)、服务等。控制子组件14一旦处于服务中，则可以从功率子组件12移除而无需将功率子组件12与电源(例如，上游功率电路)或者电动机断开连接。再者，通信子组件可以通过将控制子组件14从功率子组件12移除而被容易地安装和/或移除以用于配置、服务等。然而，在一些实施方式中，在安装通信子组件时，电源可从功率子组件12断开连接。

在一个当前考虑的实施方式中，多导体连接器在控制子组件被安装在或附接至功率子组件时进行配合。图3示出了从功率子组件12上移除的控制子组件14，并且示出了在两个子组件被置于一起以在控制子组件14与功率子组件12之间传送功率和数据时彼此接驳的多导体连接器20和22。也就是说，在一个当前考虑的实施方式中，控制子组件14不包含用于提供其自己的功率的装置(例如，电池)，而是在两者被连接时从功率子组件12接收功率。此外，控制子组件14执行所有的计算，实现所有的控制例程，以及生成经由多导体连接器被施加到(如下面更全面描述的)功率子组件12内的功率电路的所有控制信号。如附图标记24和26指示的，连接器20和22被设置在控制子组件14和功率子组件12的彼此面对并且仅在这些子组件分离时暴露的面上。也就是说，在这两个子组件配合时不能访问这些面对的面。

尽管图1至图3示出了通常与功率子组件12共同延伸的控制子组件14，但是当前考虑的是同一控制子组件14可以用于适应尺寸与额定值二者增加的各种功率子组件。图4示出了三个这样的布置。在第一个中，控制子组件14被示出在位于控制子组件14后面的功率子组件12上面，这两个子组件通常与彼此共同延伸。然而，如附图标记28和30指示的，具有更大的尺寸和额定值的功率子组件可以与同一控制子组件14耦接。功率子组件以类似的方式进行配合和接驳，并且控制子组件内的电路被设计成允许驱动各种尺寸的电机而无需更改控制子组件内的硬件或电路。仅通过控制子组件14内的配置改变来适应这些更大的尺寸。在当前考虑的实施方式中，例如，同一控制子组件14可以适应具有110V、200V、400V以及600V的全球电压等级的、具有400/480V处的0.4至22kW/0.5至30hp的额定值的功率子部分。然而，当然可以设想其他尺寸和额定值。

在根据当前考虑的实施方式中，功率子组件包括功率电子设备(例如，开关)，其将来自电源的功率的转换调节至频率受控的AC输出，用于驱动电动机。另一方面，控制子组件包括处理能力、电机控制例程、由用于电机控制的例程利用的参数、操作员接口电路等，以向功率子组件的功率电子装置提供控制信号。该控制信号基于电机控制例程被施加到功率子组件内的电路，并且功率子组件中的任何另外的处理将这些控制信号转换为用于驱动功率子组件内的功率电子开关的栅极的定时信号。通信子组件可以包括一个或更多个处理器、存储器以及接口电路，以允许外部设备(经由网络)与控制子组件14的电路之间的通信。

图5图解地示出了这种通常的拓扑。如图5所示，功率子组件12被设计成从电网或干线或者更一般地从输入电源接收功率。功率通常将通过导体或总线来施加，并且该驱动系统可以在期望的情况下邻近或远离在操作中由系统驱动的电动机安装。在某些实施方式和安装中，电机驱动系统10可以刚性地安装在机壳中、在轨道上或者以任何合适的方式进行安装。进入功率可以符合各种标准，这取决于利用该系统的国家或地区，然而进入功率通常将提供被施加至整流器电路32的单相或三相输入功率。

整流器电路32可以是无源的或有源的，并且在期望的情况下可以允许将再生功率施加回电源(例如，在负载的减速或制动期间)。整流器电路32产生被施加到DC总线34的DC输出。通常由附图标记36示出的各种调理和支持电路可以连接至DC总线34。如本领域的技术人员将认识到的，这样的电路36可以包括电感器、电容器、电阻器等。通常，电感器和电容器可以被用于将能量储存在DC总线34中，并且用于使DC功率的变化或纹波平滑，以及用于在操作的某些时段期间提供能量。电阻器可以被设置用于制动或耗散能量等。来自DC总线34的DC功率被施加至逆变器电路38，或者更一般地施加至功率转换器电路。

逆变器电路38将通常包括功率电子开关对，诸如与二极管相关联的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。这些功率电子开关被驱动以允许要从DC总线汲取的功率形成频率受控的合成正弦输出。输出功率然后被施加至电动机40。尽管在许多应用中驱动系统被配置成驱动单相或多相AC电机，但是应当注意的是，驱动系统可以适于驱动不同的电机类型，诸如永磁电机。

在图5的所示中，功率子组件12还包括驱动器电路42。该驱动器电路42基于从控制子组件接收的控制信号动作以生成被施加至逆变器电路38的功率电子开关的栅极驱动信号。在设置开关整流器的情况下，这样的驱动器电路或者分离的电路可以类似地将信号施加至整流器。驱动电路42可以使栅极驱动信号的定时基于任何期望的算法，诸如利用三角载波和通常本领域已知的其他技术。最后，功率子组件12可以包括由附图标记44共同指示的各种传感器，其检测操作期间的反馈参数，诸如电压、电流、位置(电动机)等。去往驱动器电路42和来自驱动器电路42的信号以及来自传感器44的信号经由以上讨论的多导体连接器被提供至控制子组件。

如所示的，以上提及的通信子组件46被安装在功率子组件12与控制子组件14之间。根据本公开内容的某些方面，通信子组件46包括被编程的和操作的通信电路48。如图所示，通信电路48直接与控制子组件14的控制电路52接驳并且将数据传送至控制子组件14的控制电路52。通信电路48通常包括一个或更多个数字和/或模拟电路、处理器、存储器、接口、固件和/或软件配置。例如，通信电路48可以包括网络接口50，该网络接口50允许控制子组件14与任何连接(联网)的设备诸如外部控制和/或监控装备、其他驱动器等之间的改进的通信。网络接口50可以包括以太网(Ethernet)接口并且被配置成经由各种工业数据交换协议接口(EtherNet/IP、DeviceNet、Modbus、Profibus(协议总线)、ControlNet(控制网络))通信。

在一些实施方式中，包括在通信子组件中的通信电路48的网络接口50或者可选的通信设备(在本文中被称为“通信(comm)选项”)可以实现提供控制电路52与任何外部设备之间的通信的高速驱动串行接口(HSDSI)。这样的通信选项可以利用允许改进的性能和可靠性的HSDSI协议。根据本公开内容，如下面更详细讨论的，协议的增强包括更改分组格式、改进的消息排序以及改进的通信故障处理。另外地或者替选地，网络接口50可以实现有利于数据通信的并行接口(例如，共享存储器)。

如图5所示的控制子组件14包括控制电路52，该控制电路52被设计成基于存储在控制子组件14内的被编程的参数来实现一个或更多个电机控制例程。控制电路52可以包括任何合适的处理器或者多个处理器，包括微型处理器、现场可编程门阵列、专用集成电路等。通常由附图标记54指示的存储器电路与控制电路52相关联，并且允许存储电机控制例程、由该例程引用的参数以及可用于控制和监控电机40的大量其他信息。

操作员接口56还诸如经由图1所示的操作员接口18被耦接至控制电路52以允许访问某些参数、更改程序和参数等。可以提供一个或更多个网络接口58用于类似地访问来自驱动系统的某些信息。这样的接口可以包括以太网接口或各种工业数据交换协议接口(例如，DeviceNet、ControlNet、Profibus、Modbus等)。以太网功能使驱动系统能够被集成到EtherNet/IP基础架构中，并且双端口以太网卡的使用可以允许连接性选择，诸如设备层环形组网。应当注意的是，在一些实施方式中，通信子组件46的网络接口50使得能够通过使用嵌入在控制子组件14内的网络接口58与控制电路52进行的改进的通信来使用增强的协议(例如，HSDSI)。

根据本公开内容，所使用的HSDSI协议可以包括更改的分组格式、改进的消息序列以及改进的通信故障处理。例如，改进的HSDSI协议的优点在于将物理高速串行通道转换成两个逻辑通道，一个用于控制数据并且一个用于消息传递数据。这种划分使得控制能够继续被更新，同时消息业务被处理。设备可以总是使用设备接收的最近的或“最新鲜”的控制数据(假设分组通过CRC校验并且控制有效位指示控制数据是有效的)。通过指示新消息的消息传递数据中的序列号的变化，消息传递也被简化。如下面详细讨论的，这提供了新消息传递请求的高效通知，请求和响应的容易匹配以及从CRC故障或其他通信错误的内置重试。

如下面所讨论的，HSDSI协议的技术优点是独立的控制和消息传递，利用直接存储器访问(DMA)，基于序列计数的消息传递，多工业协议诸如EtherNet/IP、Modbus、DeviceNet和Profibus之间的灵活性，以及与单驱动操作和多驱动操作二者兼容。独立的控制和消息传递是指协议如何使控制数据(驱动I/O)与消息传递数据分离，与可能利用在同一分组中包含此二者的消息的方法相反。这是优点，因为驱动器经常以不同于控制数据的方式处理消息传递数据。将控制与消息传递解耦使得协议两侧能够快速地应对控制数据并且在有时间的情况下应对消息传递数据。由于独立的消息传递和控制，HSDSI克服了迫使控制更新仅与设备处理消息和控制二者一样快的限制。分组格式和定时被优化以利用在许多微处理器上存在的DMA通道。DMA通道允许数据在背景中发送和/或接收，使得处理器处理通信所必须耗费的时间量最小。固定分组尺寸被用于使DMA通道能够被预先配置成接收整个分组。时序要求也是适当的，使一个DMA通道能够在处理协议的发送侧和接收侧之间切换。

使用连同序列号一起重复最近的消息传送以允许另一侧检测更新的消息的机制来实现消息传递。如果接收器不能立即处理另一消息，则其可以处理另一个未来接收的消息。如果消息传递通信中止，则超时、重试以及重置机制是可用的，用于使接口上的设备重新同步。HSDSI可以转换成和转换自EtherNet/IP、DeviceNet、Modbus、Profibus以及其他的数字串行接口(DSI)协议。上游网络与支持以上协议中的一个协议的附加设备(通信子组件46)进行通信，该附加设备可以转换成HSDSI以与驱动器通信。应当注意的是，术语“驱动器”和控制子组件14可以在本文中互换使用。该驱动器然后可以结束使用该信息以与DSI总线上的诸如HIM、串行接口或多驱动从设备的设备通信。该驱动器仅响应于从通信子组件46接收的分组来传送分组。低级别和高级别的超时试图允许从通信错误有序地恢复。

返回至控制子组件的部件，在所示的实施方式中设置了通用串行总线(USB)接口60。尽管可以在组装时从驱动系统外部访问这些接口中的一个或更多个接口，但是在当前考虑的实施方式中，网络接口53能够在控制子组件被安装在功率子组件上时被访问，而允许驱动系统的文件传输和配置的USB接口无法被访问，除非从功率子组件移除控制子组件。在期望的情况下，可以通过使用密码或其他安全设备来保护驱动系统。

图6至图10示出了安装处理和/或改型处理以包括电机驱动系统10中的附加设备(例如，通信子组件46)。如前面所讨论的，附加设备可以实现通信子组件13与至少一个外部设备之间的通信。

图6是根据本技术的方面适于安装通信子组件46的示例性电机驱动系统10的立体图。在一些实施方式中，电机驱动系统10可以被改型成包括通信子组件46，或者可以在电机驱动系统组装期间包括通信子组件46。如前面所讨论的，电机驱动系统10包括经由机械接口16连接至功率子组件12的控制子组件14。为了安装通信子组件46，功率可以从功率子组件12断开连接，并且从功率子组件12移除控制子组件14。如所示的，控制子组件机架64的两侧上的夹具(catch)62可以被向下压(箭头66)并且机架单元64可以从功率子组件12拉开并且在水平轴线(箭头68)上竖直向上枢转。另外，如图7所示，通过下压控制子组件14的顶盖68并且使其滑动远离功率子组件12(箭头70)，可以使顶盖68从功率子组件12解锁。

如图8所示，在控制子组件14和功率子组件12被分离后，可以从功率子组件12移除控制子组件14。在一些实施方式中，在顶盖68被解锁和/或夹具62被释放之后，通过保持控制子组件14的侧面稳固(箭头72)并且拉动控制子组件14远离功率子组件12(箭头74)来移除控制子组件14。

图9是将用于通信子组件46的接口连接器76插入位于控制子组件14的背面的接头(header)78的立体图。接口连接器76可以使得数据能够在通信子组件46与控制子组件14之间进行发送，使得连接至通信子组件46的外部设备可以与控制子组件14进行通信。同样，在一些实施方式中，接口连接器76可以有助于将通信子组件46固定到控制子组件14。接口连接器76可以通过将接口连接器76按压到接头78中而被固定到接头78。

如图10所示，一旦接口连接器76就位，则通信子组件46可以被安装。图10是通过将通信子组件46与控制子组件14的接口连接器76对准并且连接此二者来安装通信子组件46的立体图。在一些实施方式中，通信子组件46可以被向下压到接口连接器76上，直到通信子组件46卡扣到控制子组件14的背面中为止。在通信子组件46被安装在控制子组件14中之后，功率子组件12可以被重新附接至控制子组件14。

然后，通信子组件46可以被连接至网络。在一些实施方式中，将通信子组件46连接至网络可以包括将5针线性插头(linearplug)连接至网络线缆(例如，DeviceNet线缆)。5针线性插头然后可以被插入到通信子组件的配合插槽中并且经由硬件(例如，螺钉)固定。功率可以被重新连接并且经由功率子组件12供给。通信子组件46从所连接的控制子组件14、功率子组件12以及网络接收其功率。

图11是根据实施方式的包括各种部件的通信子组件46的俯视图。如所示出的，通信子组件46包括节点地址/速率开关78、通信卡驱动接头80、状态指示器82、端子84以及网络连接器86。特别地，节点地址/速率开关78可以用于设置节点地址和网络数据速率。通信卡驱动接头80可以包括40针双排有罩母接头，其与接口连接器一起使用以将该接头80连接至驱动器(例如，控制子组件14)上的接头78。状态指示器82可以包括指示所连接的驱动器、通信子组件46以及网络的状态的三个发光二极管(LED)。在一些实施方式中，状态指示器82通过控制子组件14的前面板中的孔隙来显示该状态。再者，端子84向通信总线线缆套管提供地线。另外，网络连接器86可以包括5针连接器，可以将5针线性插头连接至该5针连接器。然而，应当认识到，也可以使用其他针的连接器。在一些实施方式中，网络连接器86用于提供对DeviceNet、Profibus、EtherNet/IP和/或Modbus网络协议的访问。如可以看到的，通信子组件46包括凹槽88，其被配置成当功率子组件12和控制子组件14相连接时对它们的配合连接器20和22进行装配。结果，当电机驱动系统被完全组装时，可以将通信子组件46定位在功率子组件12与控制子组件14之间。然而，应当理解的是，在一些实施方式中，通信子组件46仅物理地电耦接至控制子组件14。也就是说，通信子组件46不将任何数据直接发送至功率子组件12，也不是物理地耦接至功率子组件12的通信子组件。

图12是单网络节点包括具有通信子组件46的单电机驱动系统10的的单驱动模式的示例性示图。由通信子组件46支持的高速驱动串行接口(HSDSI)协议可以实现单驱动模式下的操作。包括在单驱动模式下运行的通信子组件46的电机驱动系统10可以控制其他驱动器并且与其进行通信。如所示的，多个驱动系统10(例如，5个)，每个表示单独的网络节点，经由网络90相连接(例如，DeviceNet、EtherNet/IP、Profibus、Modbus)。

经由HSDSI协议进行操作的通信子组件还支持多驱动操作模式，其中，如图13中所示，HSDSI将高达五个驱动器的数据传递至包含通信子组件46的驱动器。所示出的多驱动模式示出了包括一个至五个驱动器的单网络节点92，其中第一驱动器92包括通信子组件46。第一驱动器92被视为“主”驱动器92，并且所连接的驱动器被视为“从”驱动器94。从驱动器94可以按菊花链连接，并且可以不包括通信子组件46。“主”驱动器92可以将驱动器94之间的信息进行拆分并且通过传统的DSI通信总线96将信息转发至每个单独的“从”驱动器94。HSDSI允许更快的通信(3Mbps对比其他系统的19,200bps)，向用户提供更好的关于通信状态的信息，并且简化安装和布线(在多驱动模式下，通信子组件46不必被安装在驱动器外部并且直接接线至驱动器之间的通信总线)。

图14是示出根据实施方式的HSDSI分组格式规范100的表。在一个实施方式中，以3Mbps的固定波特率发送具有一个停止位且无奇偶校验的HSDSI分组。可以在每个字节内先发送最低有效位(LSB)的位。如在规范表100中所示出的，C->D指示通信子组件46至驱动器(控制子组件14)，D->C指示驱动器至通信子组件46。规范表100中的“单”和“多”指示单驱动模式对比多驱动模式。所有多字节字段的字节顺序为大端模式(big-endian)(最高有效位(MSB)在先)。可以将Pad(分组装拆)101字作为零来发送并且在接收端将其忽略。总的分组尺寸为170字节，如果不存在字节之间的延迟则传送耗用0.623ms。

在一些实施方式中，通信接口的“主设备”为通信子组件46。在上电时，通信子组件46发送第一个分组。一旦驱动器完成该分组的接收并且确认有效的循环冗余校验(CRC)，则驱动器将其自身的分组发送至通信子组件46。一旦通信子组件46完成该分组的接收并且确认有效的CRC，则通信子组件46将另一个分组发送至驱动器。驱动器和通信子组件46按照该方式例如下述的可用的低级别和高级别的超时机制来继续交换分组，以在数据或同步错误或暂时通信丢失的事件中重新建立通信。

在一些实施方式中，驱动器可以不使用与具有其“控制有效”位102断开的字段相对应的任何数据，并且通信子组件46也不使用所述数据。通信组件46可以仅在其实际上对相对应数据采取控制时接通控制有效位102。下面讨论“控制有效”位102字段的定义和示例。

在当前考虑的实施方式中，当设置“锁定I/O图像”位时，由于网络I/O连接被标记为对于用户具有当前所配置意义的字段，所以驱动器可以保持或“锁定”“控制数据”103图像中的所有字段的意义，其包括由数据链路所指向的参数、逻辑命令位(例如，将驱动器“锁定”至速度或位置模式中)以及参考值。驱动器可以不允许通信子组件46或配置改变的任何其他源来改变HSDSI“控制数据”103图像中任何部分的意义。

在该实施方式中，锁定I/O图像位将仅改变在重置驱动器或功率循环时的状态。当该位断开时，驱动器可以忽略任何控制有效位以及所接收的消息传递请求。当该位断开时，驱动器可以将表示通信子组件46的端口向HIM和软件工具示出为“禁用”，即便在该端口中检测到通信子组件46。当该位断开时，驱动器的消息路由器可以针对目标为通信子组件46的任何消息传递请求提供错误响应，除非该响应有必要将端口显示为禁用。

单驱动I/O位将仅改变在重置驱动器或功率循环时的状态。如果设置了针对单驱动应用的“来自网络的数据有效”位或针对多驱动应用的“针对驱动器的逻辑命令/参考有效”位，则驱动器可以将该分组中的关联数据提供至目标驱动器。如果该位被清除，则驱动器可以不使用该数据。该位用在单驱动模式和多驱动模式二者中。在任一模式下，如果未设置该位，则驱动器可以忽略来自相应字段的信息。例如，如果存在针对多驱动点(drop)#1的逻辑命令/参考数据，但是未设置该位，则该命令/参考不会被转发至多驱动点#1。

针对通信子组件46执行通信还是执行“故障”的闲置故障动作，通信子组件46将有效位中的所有五个位设置为0。针对通信子组件46执行“停止”、“保持最近值”、“零数据”、“故障配置”的其他故障动作，通信子组件46可以继续对已经设置的位进行设置，并且可以简单地提供与期望的故障动作相对应的逻辑命令、参考以及数据链路数据，直到运行网络I/O连接恢复或存在HSDSI通信丢失为止。

如果在单驱动模式下将控制有效位102从设置转换为清除，则驱动器可以产生“选项卡网络丢失”故障。如果在多驱动模式下将控制有效位102从设置转换为清除，则目标主驱动器可以产生“选项卡网络丢失”故障，并且目标从驱动器可以产生“DSI网络丢失”故障。为了将故障请求转发至从驱动器，主驱动器可以将设置该从驱动器的“强制通信丢失事件”位的写消息入队至从驱动器的目标寄存器。注意，当在多驱动模式下进行操作时，这也可以是主驱动器用于将HSDSI控制超时传送至从驱动器所使用的方法。

“至网络的数据链路有效”位的有效性基于指向有效参数的数据链路选择参数。在通信子组件46的网络I/O图像中使用的数据链路无效的情况下，如果通信子组件46接收分组，则通信子组件46断开其网络I/O连接。

在驱动器中设置的针对通信子组件46传输的“来自驱动器的逻辑状态/反馈有效”位可以指示从驱动器被配置并且在某个网络(例如，Modbus)上适当地响应。

如果驱动器#0不能发送指示HSDSI链路已经失效的有效逻辑状态/反馈，则通信子组件46可以忽略超时将处理的“针对驱动器#0的逻辑状态/反馈有效”。基本上，HSDSI通信子组件46链路有效指示来自驱动器#0的逻辑状态/反馈有效。如果HSDSI连接丢失，而不是所有多驱动点丢失时，通信子组件46可以关断其网络I/O连接。

如果通信子组件46丢失来自上游网络的数据链路“来自网络”信息，则其可以继续发送关于数据链路参数的最近的数据，保持将控制有效位102设置为1。如果通信子组件46想要驱动器故障，则其将控制有效位设置为零。

包括在规范表100中的其他字段定义包括代表命令的“cmd”104、代表逻辑状态的“sts”105、代表参考的“ref”106、以及代表反馈的“fdbk”107。对于多驱动，0至4的数字指示哪个驱动器是控制数据103的源或目标。

对于消息传递，分组的通信发起业务部分108包含如下位置，其中通信卡可以发送消息传递请求，或者驱动器可以发送对通信卡的先前的请求的响应。分组的驱动发起业务部分109包含如下位置，其中驱动器可以发送消息传递请求，或者通信卡可以发送对驱动器的先前请求的响应。

在消息缓冲区中发送的数据保留在缓冲区中直到另外的业务出现。这使得能够从发送或接收包含消息传递请求或响应的分组的错误中恢复。

针对所有消息传递缓冲区，“seq”110指代消息传递业务序列号。在一些实施方式中，在上电时并且当在控制超时发生之后重新建立通信时，在消息请求可用之前，发送者在“seq”110字段以及包括“lgth”111字段、“addr”112字段和“func”113字段的与消息请求相关的所有其他字段中发送零。当消息请求可用于发送时，客户端设备使其所发送的序列号递增(从0xFF滚转至0x01以避免重新使用0)。服务器设备可以不使其所发送的序列号递增，直到对该特定消息传递请求的响应可用为止。一旦该响应可用，则服务器设备可以更新其所发送的序列号以与客户端设备的序列号相匹配。当客户端设备接收到匹配序列号时，客户端设备拾取对该消息的响应。

如果在任意时间，客户端设备或服务器设备见到零序列号，则应当放弃此时正在进行的任何消息传递业务，对其所期望的序列号进行重置，并且针对该侧的该消息传递业务来回应零。该机制使得消息发起者能够如在超时之前那样，在没有重新使用相同序列号的风险的情况下传递超时和再同步。

如果在任意时间，客户端设备或服务器设备见到不期望的序列号(即，不是与最近所接收的分组中的序列号相同的序列号，并且不是针对从0xFF滚转至0x01的序列计数中的下一个编号)，则该侧应当放弃此时正在进行的任何消息传递业务，对其所期望序列号进行重置，并且针对该侧的该消息传递业务来回应零。该机制使得两侧能够快速地解析存在关于使用中的消息传递序列号的不一致的情形。

如果需要重试消息(例如，在路由器或应用层超时之后)，则重试的消息接收新的序列号，如同该消息为全新消息传递业务一样。

针对所有消息传递缓冲区，“lgth”111可以指代以字节计的协议(例如，Modbus)消息的总长度，其包括“addr”112字段、“fun”113字段和“data(数据)”114字段。

针对所有消息传递缓冲区，“addr”112可以指代消息传递业务的目标地址。在单驱动模式下，在一些实施方式中，该目标地址针对驱动器可以为0xF8，针对通信子组件46可以为0xF9，并且针对DSI外围部件可以为0xFA。在一些实施方式中，支持表示通用工业协议(CIP)虚拟端口的0xFC的地址。在多驱动模式下，在一些实施方式中，该地址针对主驱动器可以为0或0xF8，并且针对从驱动器可以为1至4。当通过协议转发该消息时，主驱动器可能需要将该地址转换成协议(例如，Modbus)地址。

针对所有消息传递缓冲区，“func”113可以指代针对消息传递业务的协议(例如，Modbus)或DSI功能代码。注意，在实施方式中使用HSDSI，可以不使用具有功能代码0x7B和0x7C的控制消息，这是因为控制数据103可以置于分组中的另一位置。

针对所有消息传递缓冲区，“数据”114的长度可以为66字节，即使实际的协议(例如，Modbus)消息包含比66字节少的数据。这使分组尺寸和格式保持恒定，使得能够使用基于DMA的发送和接收并且简化处理。在一些实施方式中，缓冲区的未使用部分可以被填充0值。

在一些实施方式中，CRC115可以包括标准的ModbusCRC，其将整个分组掩盖直至CRC开始的点(即，前168字节)。

图15是由通信子组件46发起的与驱动器(控制子组件14)的分组交换的序列图116。为了发起与驱动器的通信，通信子组件46可以发送初始分组以在没有消息请求的情况下启动HSDSI接口。该初始分组可以包括seq字段、lgth字段、addr字段、func字段以及数据字段的所有0值。由于不存在来自通信子组件46的消息请求，所以驱动器14不具有响应。然后，在序列图116中的事件118中，通信子组件46可以发送请求读取驱动器的参数寄存器的编号的第一消息请求。驱动器可以通过在事件120中发送指示其参数数目的响应来即时地响应。接下来，在事件122中，通信子组件46将第二消息请求发送至驱动器14。驱动器14可能没有准备好的响应，所以该驱动器14利用来自第一响应的数据进行响应(事件124)。该循环可以继续一段时间，直到对该消息请求的响应可用为止。例如，在事件126中，通信子组件46重复对驱动器14的第二消息请求并且驱动器利用包括所请求数据的第二响应进行响应(事件128)。然后，在事件129中，通信子组件46可以发送第三请求并且该序列可以继续。

图16是由控制子组件14和通信子组件46使用的超时130的示意图。该超时130可以包括DMA重置超时131、控制超时132以及消息超时133。控制子组件14(驱动器)和通信子组件46二者可以利用三个HSDSI相关的超时功能。

DMA重置超时131可以为低级别超时，其简单地跟踪HSDSI连接的健康；其超时动作可以为对DMA进行重置以允许重新同步HSDSI连接的尝试。控制超时132可以仅在一度已经通过HSDSI接收到有效I/O时活跃，并且将引起指示HSDSI连接的丢失的驱动器故障。消息超时113可以监控DSI消息传递时间并且试图抑制劣化的消息传递情况阻塞/阻断DSI消息路由器。

可以使用针对每个超时类型已经发生的次数的诊断计数器。所建议的名称为“DMA超时Cnt”、“Ctl超时Cnt”和“Msg超时Cnt”。

在控制子组件14(驱动器)侧，DMA重置超时131可以用于确保低级别的HSDSI通信接口正在正确地操作以及两侧仍在同步中。上述使用是由于DMA的功能。在一些实施方式中，从驱动器选项HSDSI协议中止恢复的一种方式为：完全地重置并且重新初始化DMA。该超时131可以取决于接收具有有效CRC的分组。如果在可配置的时间持续量(例如，25ms)中未接收到具有有效CRC的分组，则驱动器的DMA将重置。然后驱动器可以等待通信子组件46利用在超时之前通信子组件46试图发送的相同或更新的消息来重新发起HSDSI通信。

当驱动器接收到具有有效CRC的HSDSI分组时可以开启控制超时132。如果某个时间量(例如，100ms)逝去并且未接收到具有有效CRC的分组，则驱动器可以记录HSDSI通信故障。驱动器还可以在一段时间(例如，至少100ms)内停止发送和处理所接收的分组，以迫使通信子组件46识别其自身的控制超时。然后，通信子组件46可以如在上电时所做的那样来重新初始化接口，包括将两个消息序列号计数字段设置回零。驱动器还可以将网络丢失故障消息入队至多驱动点。注意，在一些实施方式中，从驱动器可以示出DSI网络丢失故障。控制超时时段可以允许DMA重置超时131至少两次试图重置并且重启HSDSI通信。

在消息查询使其去往路由器但是从未形成响应的事件中，消息传递超时133可以试图抑制DSI路由器挂起。该超时138可以监控任何路由器处于忙状态的时间量。在一些实施方式中，如果任何路由器处于忙状态达一秒或更长，则关于该查询的源路由器和目标路由器将被重置为它们的闲置状态，并且发起该消息的驱动器14固件的一部分将被通知超时错误，使得其能够将错误消息传递回发起者。

转至由通信子组件46使用的超时，由于在一些实施方式中通信子组件46是接口的主设备，所以通信子组件46负责发起与驱动器14的通信。一旦通信子组件46准备好对HSDSI接口进行初始化，即使此时不存在准备好的控制或消息传递数据，通信子组件46也将HSDSI分组发送至驱动器。即使不存在活跃的I/O连接，通信子组件46至少以最小速率将分组发送至驱动器以确保接口的健康。一旦存在要发送的控制数据103，则通信子组件46可以发送最近的命令/参考。

如果在超时时段内尚未接收到具有有效的CRC的分组，则通信子组件46具有与驱动器相似的重置DMA的低级别超时131，重新初始化HSDSI通信，并且开始向驱动器发送分组。在一些实施方式中，可以使用与驱动器14不同的超时时段以避免两个设备连续地彼此同相重置。

与驱动器相似，通信子组件46还具有可配置时间量(例如，100ms)的控制超时132。如果通信子组件46已经开始接收具有被设置的一个或更多个控制有效位的控制数据103，并且如果未来接收到的分组具有从置位转变到清零的控制有效位或者经过100ms未接收到另一分组，则通信子组件46可以声明控制超时130。可以在至少100ms内停止发送和处理所接收的数据，以迫使驱动器识别其自身控制超时，然后如在上电时那样，对其控制数据103的有效位102清零并且重新初始化接口，包括将两个消息序列计数字段设置回零。如果存在HSDSI通信丢失，则通信子组件46还应对其网络接口采取适当的动作，例如断开网络I/O连接。

通信子组件46消息传递客户端可以实现消息超时133，以抑制消息传递客户端由于未接收到对其已经发送的消息的响应而挂起。超时133可以监控从首次发送消息传递请求起的时间量，并且继续直到接收到匹配的响应为止。在一些实施方式中，如果消息搁置达一秒或更长，则通信子组件46将通信子组件发起的消息序列号设置成零以向驱动器14指示消息传递请求正在放弃。通信子组件46固件的发起该消息的部分将被告知超时133错误，使得其可以将该消息错误回传到发起者。

图17是关于通信子组件46发起的消息传递重置序列的处理134的流程图，并且图18是关于控制子组件14发起的消息传递重置序列的处理192的流程图。应当注意的是，HSDSI接口定义了两个消息传递通道：选项卡发起和驱动器发起(例如，通信子组件发起和控制子组件发起)。这两个通道可以彼此独立地重置，尽管丢失的HSDSI消息(DMA超时)可以同时施加至这两个通道。假定选项卡(例如，通信子组件46)为HSDSI主设备，而驱动器(例如，控制子组件14)为HSDSI从设备。在一些实施方式中，主设备与从设备之间的主要区别在于主设备总是在低级别接收超时(例如，DMA超时)之后立即发送先前发送的消息的复本，而这样的超时使从设备简单地重置其接收处理，等待另一HSDSI消息，然后进行响应。

消息传递通道可以从任一侧进行重置。当一侧(即主设备或从设备)想要重置消息传递通道时，它首先放弃在其自身侧可能正在进行的任何上游业务，然后发送HSDSI消息，其中适当的消息传递段中的消息序列号被设置为0。预期另一侧通过放弃其自身上游业务并且也发送具有消息序列号0的回复消息来响应0消息序列号的接收。在一些实施方式中，0消息序列号仅用于通道重置，并且其在正常业务不被使用。

在一些实施方式中，两个消息传递通道在每侧被相同地处理。然而，在从设备侧的处理可以与在主设备侧的处理不同。再者，当通道的一侧被从另一侧重置时，它可以在其上游业务放弃完成之前发送响应HSDSI消息。因此，重置方案可以支持在请求重置侧发送的初始0消息序列号与另一侧发送的0消息序列号响应之间的多个消息交换。在通道重置处理结束时，任一侧可以发送新消息传递请求(即将外发消息序列号从0改变至1)。对于每个通道，一侧(客户端侧)将实际传送这样的请求，但通道重置协议以任一方式工作。

在以下序列中之一出现之后可以在一侧完成重置处理：

a.

●接收到消息序列号＝＝0没有接收超时。

●传送消息序列号＝0

●接收到另一消息且没有接收超时。该消息被处理为正常进入消息，并且接收到的消息序列号不一定为0。

b.

●传送消息序列号＝0

●接收到消息序列号＝＝0没有接收超时。

以下图17和图18中的流程图在消息传递通道的一侧准备好传送新消息的时刻开始。对于每个流程图存在两个入口点：一个用于正常传送，而另一个用于进行传送的一侧想要命令通道重置的情况。这些流程图未给出关于处理“正常”消息的细节。

应当注意的是，在流程图中，“TX0”是指“发送在适当消息传递段中包含消息序列号0的HSDSI消息”。“TXn”是指“发送在适当消息传递段中未包含消息序列号0的HSDSI消息”。从上下文中应该明显获知外发段是否应该为先前外发段的准确复本。“RX0？”是指“刚接收到的HSDSI消息是否在适当的消息传递段中包含消息序列号0。”“RX0标志”和“TX0标志”为用于该方案的全局变量。“RX超时”为关于整个HSDSI消息的低级别接收超时(也称为“DMA超时131”)。超时131可以同时施加至两个消息传递通道。

首先以包括示出选项卡发起消息重置序列并且集中于主设备正在执行正常传输的入口点136的流程图的图17开始，处理134包括通信子组件46对被设置为0标志的响应消息序列号清零(处理块138)，并且发送在适当段中未包含消息序列号0的HSDSI消息(处理块140)。通信子组件46然后等待接收HSDSI响应(处理块142)并且确定是否存在DMA超时131(决定块144)。如果存在超时，则处理134返回以发送在适当段中未包含消息序列号0的HSDSI消息(处理块140)。如果不存在超时，则处理134包括确定刚接收到的HSDSI消息是否在适当的消息传递段中包含消息序列号0(决定块146)。如果并非如此，则处理134包括正常情况和处理响应并且通过再次在点136处开始来发送另一正常传输。如果响应消息序列号被设置为0，则处理包括在处理块148中设置响应消息序列号0。然后，处理134包括确定是否存在正在进行的业务(决定块150)。

如果存在正在进行的业务，则处理134包括发起主设备侧上游业务放弃(处理块152)，并且传送在适当段中未包含消息序列号0的最新HSDSI消息(处理块154)。接下来，处理134包括等待响应(处理块156)并且确定是否存在DMA超时(决定块158)。如果存在超时，则对响应消息序列号0标志清零(处理块160)，并且处理返回到传送在适当段中未包含消息序列号0的最新HSDSI消息(处理块154)。如果存在超时，则做出关于刚接收到的HSDSI消息在适当消息传递段中是否包含消息序列号0的决定(决定块162)。如果是这样，则设置响应消息序列号0标志(处理块164)，否则，对响应消息序列号0标志清零(处理块166)。不管怎样，处理134继续确定业务放弃是否完成(决定块168)。如果业务放弃未完成，则处理134返回到传送在适当段中未包含消息序列号0的最新HSDSI消息(处理块154)。如果业务放弃完成，则处理134包括传送在在适当的消息传递段中包含消息序列号0的最新HSDSI消息(处理块170)。然后，处理134等待响应(处理块172)，并且确定是否存在DMA超时131(决定块174)。如果存在超时，则对响应消息序列号0标志清零(处理块176)，然后处理134传送在适当的消息传递段中包含消息序列号0的HSDSI消息(处理块170)，并且处理从块170继续。如果不存在超时，则处理134确定是否设置了响应消息序列号0标志(决定块178)。如果是这样，则完成重置并且正常处理响应，然后处理134返回到点136处的正常传输。如果不是这样，则确定刚接收到的HSDSI消息是否在适当的消息传递段中包含消息序列号0(决定块182)。如果是这样，则完成重置并且完成响应处理，因此处理134返回到点136处的正常传输(处理块184)。如果不是这样，则处理134在处理块176处对响应消息序列号0标志清零并且继续回到处理块170的处理。

如果不存在正在进行的业务，则如上所述，处理134发送在适当的消息传递段中包含消息序列号0的HSDSI消息(处理块170)，并且继续至处理块172。

从主设备发送重置请求的入口点186开始，处理134放弃主设备侧上游业务(客户端或服务器)(处理块188)。然后，响应消息序列号0标志被清零(处理块190)。如上所述，处理134发送在适当的消息传递段中包含消息序列号0的HSDSI消息(处理块170)，并且继续至处理块172。

图18示出了关于从设备侧(控制子组件14，在下文被称为驱动器)发起消息重置序列的处理192的流程图。在主设备和从设备正在执行正常传输的入口点194开始，处理192包括驱动器对被设置成0的所接收的消息序列号清零(处理块196)，并且发送在适当段中未包含消息序列号0的HSDSI消息(处理块198)。然后驱动器等待接收HSDSI响应(处理块200)，并且确定是否存在DMA超时131(决定块202)。如果存在超时，则处理192返回到传送在适当段中未包含消息序列号0的HSDSI消息(处理块200)。如果不存在超时，则处理192包括确定刚接收到的HSDSI消息是否在适当的消息传递段中包含消息序列号0(决定块204)。如果不是这样，则处理192包括正常情况和处理响应并且通过再次在点194开始来发送另一正常传输。如果消息序列号被设置成0，则处理包括在处理块206中将响应消息序列号设置成0标志。然后，处理192包括确定是否存在正在进行的业务(决定块208)。

如果存在正在进行的业务，则处理192包括发起从设备侧上游业务放弃(处理块210)，并且传送在适当段中未包含消息序列号0的最新HSDSI消息(处理块212)。接下来，处理192包括等待响应(处理块214)并且确定是否存在DMA超时(决定块216)。如果存在超时，则对响应消息序列号0标志清零(处理块218)，并且处理192返回等待响应(处理块214)。如果不存在超时，则做出关于刚接收的HSDSI消息在适当的消息传递段中是否包含消息序列号0的决定(决定块218)。如果是这样，则设置响应消息序列号0标志(处理块220)，否则，对对响应消息序列号0标志清零(处理块222)。不论怎样，处理192继续确定业务放弃是否完成(决定块224)。如果业务放弃未完成，则如上所述，处理返回发送在适当段中未包含消息序列号0的最新HSDSI消息(处理块212)并且处理192相应地继续。如果业务放弃完成，则处理192设置响应消息序列号0标志，并且传送在适当的消息传递段中包含消息序列号0的HSDSI消息(处理块226)。然后，处理192等待响应(处理块228)，并且确定是否存在DMA超时(决定块230)。如果存在超时，则对响应消息序列号0标志清零，对传送消息序列号0标志清零(处理块232)，然后处理192返回等待响应(处理块228)。如果不存在超时，则处理192确定是否设置了响应消息序列号0标志以及是否设置了传送消息序列号0标志(决定块234)。如果是这样，则在点236处完成重置并且正常地处理响应，然后，处理192返回至点194处的正常传输。如果不是这样，则确定刚接收到的HSDSI消息在适当的消息传递段中是否包含消息序列号0(决定块238)。如果不是这样，则如上所述，对响应消息序列号0标志清零(处理块240)，并且处理192返回至处理块226并且相应地继续处理。如果刚接收到的HSDSI消息在适当的消息传递段中包含消息序列号0，则确定是否对响应消息序列号0标志清零以及是否设置了传送消息序列号0标志(决定块242)。如果是这样，则在点244处完成重置并且完成所接收的消息处理，并且处理192返回至点194处的正常传输。如果不是这样，则如上所述，设置响应消息序列号0标志(处理块246)，并且处理192返回至处理块226以相应地继续处理。

如果不存在正在进行的业务，则如上所述，处理192设置传送消息序列号0标志，并且传送在适当的消息传递段中包含消息序列号0的HSDSI消息(处理块226)，并且继续至处理块228。

自从设备发送重置请求的入口点248开始，处理192放弃从设备侧上游业务(客户端或服务器)(处理块250)。然后，响应消息序列号0标志被清零(处理块252)。如上所述，处理192设置传送消息序列号0标志，发送在适当的消息传递段中包含消息序列号0的HSDSI消息(处理块226)，并且继续至处理块228。

为了进一步描述通信子组件46如何使用HSDSI协议，讨论现在集中于启动和登陆处理。在启动时，在一些实施方式中，预期通信子组件46发送不具有控制有效位设置并且未包含消息请求的一个HSDSI分组。来自驱动器14的对该分组的响应可以包含关于通信子组件46的“接口启用”位以检查其状态。如果“接口启用”位断开，则通信子组件46不能发送其他分组。通信子组件46可以继续发送分组(例如，以比通信活跃时的间隔长，但通常不长于避免丢失驱动器重置的时间段(100ms)的间隔)，使得通信子组件46可以检测驱动器何时重置，然后试图重新建立通信。在登录HSDSI之后，针对通信子组件46的网络I/O连接可以不存在。当网络连接在稍后时间打开时，通信子组件46可以设置适当的控制有效位，并且开始将控制数据103转发至驱动器。

现在集中于更新固件、软件或其一些组合(被称为“闪存”)，在多驱动模式下，不存在使主设备或者任何从设备驱动器闪存的能力。为了实现这一点，通信子组件46可以不在网络接口50上呈现用于多驱动驱动器的CIP身份实例。在一些实施方式中，当通信子组件46正在其网络连接上闪存时，HSDSI连接可以断开。所产生的驱动器故障可以被预计到。在一些实施方式中，当驱动器14在整个嵌入式以太网或DSI上闪存时，HSDSI连接也可以断开。当驱动器14正通过通信选项闪存时，HSDSI可以保持在线。闪存消息(功能0x63)是正在设备之间发送的活跃消息传递业务的事实预示着活跃的闪存更新。当驱动器看到第一个闪存消息时，如果驱动器正在从控制子组件46接收任何控制数据，则驱动器14可以生成网络丢失故障。

在处理闪存消息时，可以暂停消息传递133超时和控制132超时二者。考虑到闪存编程和擦除，可以放宽DMA重置超时131时段。也就是说，在闪存编程操作期间可以暂停DMA超时131，并且在完成对闪存芯片的访问时重启或继续DMA超时131。

在闪存更新结束时，驱动器14和通信子组件46可以显式地重置，或者控制超时132可以在未发送闪存消息达一段时间之后继续，并且控制超时132可以使这两个设备重新初始化和重新建立HSDSI通信。

尽管本文仅示出并且描述了本技术的某些特征，但本领域技术人员会想到许多修改和改变。因此，要理解的是，所附权利要求意在覆盖所有落入本公开内容的真正精神内的这些修改和改变。

Claims (20)

1.一种电机驱动系统，包括：

模块化功率子组件，所述模块化功率子组件能够被控制成向电动机提供频率受控的交流功率；

模块化控制子组件，能够与所述模块化功率子组件分离，所述模块化控制子组件在操作中向所述模块化功率子组件施加控制信号，用于控制所提供的功率；以及

附加子组件，所述附加子组件能够定位在所述模块化功率子组件与所述模块化控制子组件之间，并且电耦接至所述模块化控制子组件，用于提供所述模块化控制子组件与至少一个外部设备之间的通信。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述模块化功率子组件和所述模块化控制子组件包括配合的多导体连接器，当所述模块化控制子组件附接于所述模块化功率子组件时，所述配合的多导体连接器进行配合以在所述模块化功率子组件与所述模块化控制子组件之间传输信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述附加子组件被配置成在所述模块化控制子组件附接于所述模块化功率子组件时装配在所述配合的多导体连接器周围。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述附加子组件在所述模块化控制子组件与所述模块化功率子组件配合之前附接于所述模块化控制子组件。

5.根据权利要求1所述的系统，包括适配器连接器，所述适配器连接器用于将所述附加子组件连接至所述模块化控制子组件。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述附加子组件没有电耦接至所述模块化功率子组件，并且所述附加子组件不直接与所述模块化功率子组件传输信号。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述附加子组件接收来自以下的功率：所连接的网络、与所述模块化功率子组件连接的所述模块化控制子组件、或它们的某些组合。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述附加子组件包括状态指示器，所述状态指示器被配置成通过所述控制子组件的前面板中的孔隙来显示以下的状态：所述附加子组件、所述模块化控制子组件、网络通信、或它们的某些组合。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述附加子组件包括通信模块，所述通信模块被配置成经由EtherNet/IP与所述至少一个外部设备进行通信。

10.一种电机驱动系统，包括：

通信子组件，所述通信子组件被配置成定位在所述电机驱动系统的控制子组件与功率子组件之间，其中，所述通信子组件电耦接至所述控制子组件并且提供所述控制子组件与外部设备之间的通信。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述通信子组件在物理上在所述功率子组件与所述控制子组件之间安装至所述控制子组件。

12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述功率子组件和所述控制子组件包括配合的多导体连接器，当所述控制子组件附接于所述功率子组件时，所述配合的多导体连接器进行配合以在所述功率子组件与所述控制子组件之间传输信号。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述通信子组件被配置成在所述控制子组件附接于所述功率子组件时装配在所述配合的多导体连接器周围。

14.根据权利要求10所述的系统，包括适配器连接器，所述适配器连接器用于将所述通信子组件连接至所述控制子组件。

15.根据权利要求10所述的系统，其中，所述通信子组件接收来自以下的功率：所连接的网络、与所述功率子组件连接的所述控制子组件、或它们的某些组合。

16.根据权利要求10所述的系统，其中，所述通信子组件包括状态指示器，所述状态指示器被配置成通过所述控制子组件的前面板中的孔隙来显示以下的状态：所述通信子组件、所述控制子组件、网络通信、或它们的某些组合。

17.一种电机驱动系统，包括：

模块化功率子组件，所述模块化功率子组件能够被控制成向电动机提供频率受控的交流功率；

模块化控制子组件，能够与所述功率子组件分离，所述模块化控制子组件在操作中经由所述模块化功率子组件的第一配合连接器向所述功率子组件施加控制信号，用于控制所提供的功率，所述第一配合连接器与所述模块化控制子组件的第二配合连接器连接；以及

通信子组件，所述通信子组件仅在物理上耦接并且电耦接至所述控制子组件，用于提供所述控制子组件与至少一个外部设备之间的通信，其中，所述通信子组件被配置成在所述模块化控制子组件和所述模块化功率子组件被附接时装配在所配合的第一配合连接器和第二配合连接器周围，使得所述通信子组件被定位在所述模块化控制子组件与所述模块化功率子组件之间。

18.根据权利要求17所述的系统，包括适配器连接器，所述适配器连接器用于将所述通信子组件连接至所述控制子组件。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述通信子组件包括：节点地址/速率开关，所述节点地址/速率开关被配置成设置节点地址和网络数据速率；通信卡驱动接头，所述通信卡驱动接头被配置成附接于所述适配器连接器；状态指示器，所述状态指示器被配置成显示所述通信子组件、所述控制子组件、网络通信、或它们的某些组合的状态；以及网络连接器，所述网络连接器被配置成提供对一个或更多个网络协议的访问。

20.根据权利要求17所述的系统，其中，所述通信子组件被配置成在所述控制子组件与至少一个外部设备之间传输控制数据和消息数据。