陈晓涛，宋 师，李建华，李 俊，吴苏如

（1.广州数控设备有限公司，广东广州 510530；2.广州数控信息科技有限公司，广东广州 510663）

0 前言

工业以太网现场总线已越来越广泛地应用于数控系统和自动化领域，GSK-Link[1]是广州数控设备有限公司推出的自主知识产权工业以太网现场总线协议，已成功应用于中高档数控系统，实现了CNC 与伺服驱动单元、I/O 单元的实时通信。GSK-Link-PA是本文作者基于GSK-Link总线数据链路层研发的设备总线协议，实现了相互独立的GSK-Link总线网络之间的组网和实时通信。

GSK-Link-PA 总线协议具备与国外主流的Profinet PA、EtherCAT EAP[2]等协议相似的功能，已成功应用于广东省科技计划项目《智能化车间关键技术研究及应用示范工程》、广州市科技计划项目《机械加工车间网络控制技术研究及相关设备研制》，实现了基于GSK-Link 总线的可编程控制器（PLC）、数控系统（CNC）、工业机器人控制器之间的组网通信，满足了由数控机床、工业机器人和辅助设备构成的自动生产线的控制需要。

1 GSK-Link-PA总线的研制

1.1 概述

现场总线的应用特点是：现场设备分散，单个节点信息量小，但实时性和快速性要求较高[3]，所以GSK-Link-PA总线定义了“三层”现场总线参考模型，分别为物理层、链路层、应用层。

物理层遵循标准以太网协议，使用超五类以太网线传输媒介和标准以太网接口芯片，主从站都采用同样的硬件模块[1]。

链路层使用FPGA 来实现，主要任务是进行数据封装和数据连接的建立。

应用层是自定义的协议标准，该标准参考了SERCOS[4]、EtherCAT[2]、NCUC-Bus[5-6]等国外先进总线协议，在实现成本、通讯效率等方面有显著的优势。……