WO2017036508A1 - Communication device for a redundantly operable industrial communication network and method for operating a communication network - Google Patents

Communication device for a redundantly operable industrial communication network and method for operating a communication network Download PDF

Info

Publication number
WO2017036508A1
WO2017036508A1 PCT/EP2015/069832 EP2015069832W WO2017036508A1 WO 2017036508 A1 WO2017036508 A1 WO 2017036508A1 EP 2015069832 W EP2015069832 W EP 2015069832W WO 2017036508 A1 WO2017036508 A1 WO 2017036508A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
redundancy
unit
communication device
received
data frames
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/069832
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Franz-Josef GÖTZ
Dieter Klotz
Joachim Lohmeyer
Gerhard Wieserner
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to PCT/EP2015/069832 priority Critical patent/WO2017036508A1/en
Publication of WO2017036508A1 publication Critical patent/WO2017036508A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/32—Flow control; Congestion control by discarding or delaying data units, e.g. packets or frames
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G06F11/2002—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant
    • G06F11/2005—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant using redundant communication controllers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G06F11/2002—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant
    • G06F11/2012—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where interconnections or communication control functionality are redundant and using different communication protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40169—Flexible bus arrangements
    • H04L12/40176—Flexible bus arrangements involving redundancy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42—Loop networks
    • H04L12/437—Ring fault isolation or reconfiguration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/34—Flow control; Congestion control ensuring sequence integrity, e.g. using sequence numbers

Definitions

  • An industrial automation system comprising a plurality of3,3-Propaned automation devices and serves as part of a production or process automation for control or regulation of systems, machines or devices. Due to time-critical framework conditions in technical systems automated by means of industrial automation systems, in industrial communication networks for communication between automation devices predominantly real-time communication protocols such as PROFINET, PROFIBUS or real-time Ethernet are used.
  • real-time communication protocols such as PROFINET, PROFIBUS or real-time Ethernet are used.
  • Interruptions of communication links between computer units of an industrial automation system or automation devices may lead to an undesirable or unnecessary repetition of a transmission of a service request. This causes an additional load on communication links of the industrial automation system, which can lead to further system malfunction or failure.
  • a special problem results in indust ⁇ terial automation systems on a regular basis from a message traffic with a relatively large number, but relatively short messages, which the above problems are amplified.
  • problems with Ethernet-based communication networks can arise when network resources are used to transmit short data frames with real-time requirements due to their use for often very different applications. be competitively claimed for a transmission of data frames with large user data content. This can lead to a delayed transmission of the data frames with real-time requirements or even to a loss of individual such data frames.
  • Redundancy Protocol PRP
  • PRP Redundancy Protocol
  • EP 2282452 Al a method for data transmission within a ring-type communication network is described in which the transmission of data according to High-availability Seamless Redundancy occurs and the communication network at ⁇ least includes a master node, a source node and a destination node.
  • Each node has first and second communication interfaces with respective first and second neighboring nodes.
  • each node receives data frames via the first communication interface and forwards the received data frame either changed or unchanged via the second communication interface without additional delay.
  • the master node sends first and second redundant data frame or empty data packet to its first and second Nachbarkno ⁇ th.
  • the source node fills the respective data frames in a reserved reserved area agreed with process data.
  • Each filled data frame is then forwarded immediately and individually to the first or second neighboring node of the source node.
  • the destination node finally extracts the process data Pro ⁇ from the first received data frame filled egg nes pair of redundant data frame.
  • EP 2 127 329 A1 describes a method for filtering redundant data frames in a network node having at least two ports, each comprising a transmitting and a receiving device.
  • the data frames each have at least a MAC source address, a data frame ID and a CRC value.
  • the transmitting devices each comprise a transmitting ⁇ list, are stored in the data to be transmitted frames.
  • the receiving devices each have a receive memory for storing received data frames.
  • a duplicate filter is provided per port of a ring network node. Basically, it can be used to circle a data frame within a communication network with ring topology prevented ⁇ who. However, the respective duplicate filters can not account for whether a data frame has already been received on another port. In the case of data frames with multicast destinations, this leads to the data frames always going back through the entire ring topology, in both directions of flow, back to the respective transmitting node, even if this is actually unnecessary.
  • a communication device for a Redun ⁇ dant operable industrial communication network is beschrie ⁇ ben that at least a first and a second transmitting and receiving unit which each have an interface for a network connection of the industrial Ltdunikationsnet- zes.
  • a signal processing unit is connected to the first and second transmitting and receiving units.
  • a coupling element connects a simply connected network node to the signal processing unit.
  • the signal processing unit ⁇ is put through first and second interface connected to the coupling element.
  • the first interface is provided exclusively for a transmission by the first receiving unit of received data frames
  • the second interface is provided exclusively for a transmission by the second receiving unit of received data frames.
  • the signal processing unit adds in a received redundant data frame a redundancy indicator and is passed through by both receiving units received frame caching to the free Kop ⁇ pelelement on.
  • the present invention has for its object to provide a cost-effective communication device for a re ⁇ dundant operable industrial communication network, the efficient use of transfer capa- capacities for a transmission of multicast data frame enables, and to provide a method for operating such a communi ⁇ nikations réelles.
  • This object is achieved by a communication ⁇ device with the features specified in claim 1 and by a method having the features specified in claim 13.
  • Advantageous developments of the present invention are specified in the dependent claims.
  • the communication device for a redundant operable industrial communication network comprising at ⁇ least a first and a second transmitting and receiving unit, the extension each have an interface for a communication connections within the industrial communication network aufwei ⁇ sen.
  • data transmission takes place preferably ent ⁇ speaking High-availability Seamless Redundancy (HSR), ent ⁇ speaking Parallel Redundancy Protocol (PRP) or entspre ⁇ accordingly Frame Replication and elimination for reliability according IEEE802.1CB.
  • Both transmitting and receiving units can, for example, an identical communication network address, an identical device identifier or an identical
  • a coupling element connected to the first and the second transmitting and receiving unit is provided, which can be realized, for example, by a high-speed bus.
  • a redundancy unit comprises at least one multiplexer unit for the parallel forwarding of data frames to be transmitted redundantly to both transmission units.
  • the redundancy unit comprises a central duplicates filter unit for every transmitting and Empfangsein ⁇ units.
  • the duplicate filter unit is for a detection of both receiving units receiving detected redundant
  • the data frame is designed and set up.
  • the duplicate filter unit is configured and set up for causing a discard of detected redundant data frames that detects both receiving units. In this way it is ensured that in particular an over ⁇ mediation of multicast data frame in a ring topology has no unnecessary utilization of transmission capacities.
  • the duplicate filter unit is configured and configured to perform a detection of received redundant data frames only when a respective received data frame has a redundancy flag.
  • the duplicate filter unit is arranged before ⁇ preferably and arranged to include through under ⁇ defenceliche receiving units received data frames having an identical communication network address or a identi ⁇ 's device identifier and an identical redundancy additional information as to detect mutually redundant and detected redundant data frame throw ver ⁇ .
  • the duplicate filter unit is assigned a memory unit that is set up for storage of sequence numbers of error-free received data frames that detects both receiving units.
  • the duplicate filter unit is preferably configured and set up for checking for a match with an already stored sequence number upon receipt of a new data frame, and for both reception units.
  • the coupling element can additionally be connected to at least one connection for at least one simply connected network node. In this case, the duplicate filter unit additionally detects data traffic via the at least one connection for at least one simply connected network node.
  • the redundancy unit is realized by means of a field programmable gate array, and the coupling element is a backplane switch with associated controller.
  • the backplane switch can be connected via at least one interlink connection with at least one simply connected network node.
  • the duplicate filter unit additionally detects data traffic via the at least one interlink connection.
  • the redundancy unit can be connected in accordance with an additional development of the communication device according to the invention via a first and second interface with the coupling element.
  • a first and second interface with the coupling element.
  • the first interface for a
  • the duplicate filter unit is associated with a marking unit, which is designed for insertion of a redundancy indicator in a emp ⁇ collected redundant data frame and set up.
  • the redundancy unit is advantageously designed and set up for a buffer-free forwarding of data frames received by both receiving units to the coupling element. This eliminates the need for full buffering of received data frames by the Duplicate Filter or Redundancy Unit, including management of cached data frames.
  • the Coupling element comprise a detection unit which is designed and set up for an evaluation of redundancy indicators in received data frames and for discarding data frames with redundancy indicators. Can er the Redundanzindi- case be formed for example by an inserted ungül ⁇ term date of a data frame.
  • the communication device comprises at least a first and a second transmitting and receiving unit, each having an interface for a communication connection within the industrial communication network.
  • Data frames are preferably transmitted in accordance with High Availability Seamless Redundancy according to the Parallel Redundancy Protocol or according to Frame Replication and Elimination for Reliability in accordance with IEEE802.1CB.
  • the first and the second transmitting and receiving unit are connected to a coupling ⁇ element.
  • a redundancy unit of the communication device comprises a multiplexer, which forwards Redun ⁇ dant to send data frames parallel to both transmission units.
  • the redundancy unit comprises a central duplicates filter unit for every transmitting and Empfangsein ⁇ units. These duplicates filter unit performs both Emp ⁇ fang units sensing detection of received redundant data frames.
  • the duplicate filter unit causes a discarding of detected redundant data frames, which detects both receiving units.
  • the duplicate filter unit does not execute a detection receive ⁇ ner redundant data frame by, if each received data frame having a redundancy flag, preferably detects the duplicate filter unit by under- different receiving units received data frames having an identical communication network address or an identi ⁇ rule device identifier and comprise an identical redundancy additional information, as redundant to each other and discards detected redundant data frames.
  • mutually redundant data frames are identified by a uniform sequence number individually formed for each communication device.
  • both receiver units are detected, and sequence numbers of error-free received data frames are stored.
  • the Duplikatefil ⁇ terillon also checks both receiving units gathering upon receipt of a new data frame whose Se ⁇ quenzMartin in accordance with a previously stored sequence number.
  • Coupled coupling element In this case, be via the first interface ⁇ point by the first receiving unit transmits the received data frame, while transmitted through the second interface through the second receiving unit received data frame. Further adds the redundancy unit in a emp ⁇ collected redundant data frame a redundancy indicator inserts and passes through both receiving units received frame caching free of the coupling element on. In this way, a complete buffering of received data frames by the signal processing unit is eliminated. This also applies to a management of cached data frames. In addition, evaluates a associated with the coupling element detection unit advantageously redundancy in ⁇ indicators in received data frames and discards data framework with redundancy indicators.
  • the redundancy indicator may be formed, for example, by an inserted invalid date of a data frame.
  • FIG. 1 shows a redundant powered industrial communica tion network having a plurality ⁇ within a Ringtopolo- energy together forming composite communication devices, which have a separate Duplikatefil- terö each per port,
  • FIG. 2 shows a redundantly operated industrial communication network with a plurality of communication devices interconnected within a ring topology, each having a central duplicate filter
  • FIG. 3 a detailed representation of a redundantly operable one
  • the industrial communication network illustrated in FIG. 1 comprises a plurality of communication devices 100-103, each of which is connected twice to a ring topology via line connections, which in the present embodiment transmit data frames 11-14 in accordance with the High-availability Redundancy Protocol (HSR).
  • HSR High-availability Redundancy Protocol
  • PRP Parallel Redundancy Protocol
  • Frame Replication and Elimination for a redundant bumpless data transmission, for example, according to Parallel Redundancy Protocol (PRP) or Frame Replication and Elimination for
  • One of the dual-ported communication devices 100 shown in FIG. 1 is designed as a RedBox and serves to connect to several each simply connected communication devices 310-330.
  • the communication devices 100-103, 310, 320, 330 can be a SCADA system (SCADA) of an industrial production or process automation system associated with or in automation devices such as ssenpro ⁇ programmable logic controllers (PLCs) must be integrated.
  • SCADA SCADA
  • Such car ⁇ automation devices additionally comprise in each case at least a central processing unit and an input / output unit.
  • the entranc be ⁇ / output units serve an exchange of control and measurement sizes between the respective programmable controller and a switch controlled by the programmable controller machine or device.
  • the central units of the automation devices are provided in particular for ascertaining suitable control variables from detected measured variables.
  • the above components of an automation device are connected to each other via a backplane bus system.
  • the double-connected communication devices 100- 103 each comprise at least two transmitting and receiving units, de ⁇ nen are each assigned a separate duplicate filter unit.
  • mutually redundant data frames 11-14 which are fed on the one hand in the clockwise direction and on the other hand, the counterclockwise direction in the ring topology, after one ring passing through the respective sending communication device 100-103 to be removed again from the Ringtopolo ⁇ energy.
  • the transmitting and receiving units of the communication devices 100-103 have on account of their ⁇ per port separate duplicates filter units no knowledge about whether a data frame being used by another transmitter and receiver unit of the same communication device has been received.
  • the double be ⁇ -bound communication devices 200-203 of the industrial Kom ⁇ munikationsnetzes comprise of Figure 2 each have a central
  • Figure 3 which is as RedBox out ⁇ staltete double tailed communication device 200 exempla ⁇ driven reproduced in a detailed display.
  • Figure 3 includes double-tailed communica tion device 200 ⁇ a first 211 and a second transmitting and Emp ⁇ capturing unit 212, each having an interface for a communication connection within the industrial communication network according to FIG. 2
  • the two transmitting and receiving units 211, 212 have an identical network address, an identical MAC address or an identical identifier of a communication relationship.
  • the identifier of a communication relationship may be a locally administered MAC Destination Address.
  • a redundancy unit 213 realized, for example, by a Field Programmable Gate Array (FPGA), which a multiplexer unit 231 for parallel forwarding re ⁇ dundant to be transmitted data frame to both transmitting units 211, 212 and a central duplicate filter unit 232 has all the transmitting and receiving units of the communication device 200.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the simply-connected communication ⁇ device 310, 320, 330 are connected via a respective Interlink connection with the double-connected communication device 200th
  • the communica ⁇ tion device shown in Figure 3 includes 200 a realized by a backplane switch coupling element 214, which is 200 verbun ⁇ with the transmitting and receiving units, and the redundancy unit of the communication device and has an associated controller 241st
  • the redundancy unit 213 also has a memory unit 234 in which a table (proxy node table) containing information about all the simply connected network nodes 310, 320, 330 is stored.
  • the central duplicate filter unit 232 performs a detection of all received units of the communication device 200 detection of received redundant data frame. In addition, the central duplicates filter unit 232 performs both Emp ⁇ caught units detected is detected discarding redundant data frame by or cause to be. In particular, the duplicate filter unit 232 preferably performs a detection of received redundant data frames only when a respective received data frame has a redundancy flag. In addition, the duplicate filter unit 232 may have data frames received by different receiving units, which have an identical communication network address or an identical device identifier, and an identical data frame. see additional redundancy information, as redundant detect each other. Additional redundancy information may be, for example, a sequence number, a redundancy tag (HSR, IEEE 802.1CB) or a redundancy trailer (PRP).
  • HSR redundancy tag
  • PRP redundancy trailer
  • Mutually redundant data frames are identified on the transmitter side by a uniform sequence number.
  • sequence numbers of error-free received data frames are stored in a memory unit assigned to the duplicate filter unit 232, which detects all receiving units of the communication apparatus 200.
  • the duplicate filter unit 232 Upon receipt of a new data frame, the duplicate filter unit 232 checks all receiving units to detect the sequence number of the received new data frame in accordance with an already stored sequence number. A match is a discardable duplicate.
  • multicast data frame 21-24 traffic within the ring topology can be significantly reduced by using centralized duplicate filter units in the dual-ported communication devices 200-203 as compared to a separate duplicate filter unit per port solution.
  • a transmitted clockwise data frame of the communication device 200 through the central duplicates filter unit of the communication device is discarded 203 and thus removed from the ring topology, when it has been received by the Kom ⁇ munikations réelle 203 at an earlier time, a transmitted counterclockwise direction data frame of the communication device 200th
  • a transmitted data frame in counterclockwise direction of the communication device is rejected by the central unit of the duplicate filters Kom ⁇ munikations proceedings 201 200
  • a clockwise direction in transmitted data frames of the communication device 200 has been received.
  • a transmitted clockwise data frame of the communication device 201 through the central duplicates filter unit of the communication device 202 is discarded if tion device through the communication 202 at an earlier time, a transmitted against Time ⁇ gerides data frame of the communication device has been received two hundred and first
  • a counterclockwise data frame of the communication apparatus 201 is discarded by the central duplicate filter unit of the communication apparatus 203 when a clock frame data frame of the communication apparatus 201 has been received by the communication apparatus 203 at an earlier time.
  • a transmitted counterclockwise direction data frame of the communication device 202 through the central duplicates filter unit of the communication device 201 verwor ⁇ fen, when it has been received by the communication device 201 at an earlier time, a transmitted clockwise data frame of the communication device 200th
  • a transmitted clockwise data frame of the communication device 202 through the central duplicates filter ⁇ unit of the communication device is discarded 203 when it is received by the communication device 203 at an earlier time
  • a transmitted counterclockwise direction data frame of the communication device 202nd A clock frame sent data frame of the communication device 203 by the central Duplikatefilterica the communication device ⁇ 200 discarded when an anticlockwise sent data frame of the communication device 203 has been received by the communication device 200 at an earlier time.
  • a counterclockwise sent data frame of the communication device 203 through the central duplicate filter unit of the communication device 202 discarded if a clock frame sent data frame of the communication device 203 has been received by the communication device 202 at an earlier time.
  • data frames with multicast destinations are thus transmitted to N ring subscribers with central duplicate filter units N + 1; each of the 4 double be ⁇ -bound communication devices 200-203 so transmitted only 5 instead of 8 multicast data frames 21-24.
  • the redundancy unit 213 can be connected to the coupling element 214 via a first and second interface .
  • the first interface is provided exclusively for a transmission by the first receiving unit 211 of received data frames
  • the second interface is provided exclusively for a transmission by the second receiving unit 212 of received data frames.
  • environmentally redundancy unit 213 holds in this case, a characteristic ⁇ -drying unit 233 which - inserting at the instigation of the duplicates filter unit 232 includes a redundancy indicator in a received redundant data frames - instead of discarding duplicates by the filter unit 232nd
  • the redundancy indicator is formed by inserting an invalid date into a data frame.
  • the redundancy unit 13 forwards data frames received by both receiving units 211, 212 to the switching element 214 without buffering.
  • Redundancy indicators in received data frames are accordingly of another advantageous embodiment are evaluated by a detection unit 242, which is assigned to the Con troller ⁇ 241 of the coupling member 214 and frame data ⁇ finally with redundancy indicators rejects.
  • a detection unit 242 which is assigned to the Con troller ⁇ 241 of the coupling member 214 and frame data ⁇ finally with redundancy indicators rejects.
  • the controller 241 of the coupling element 214 may also be associated with a counter unit 243, which records error-free and erroneous received data frames.
  • An evaluation unit 244 assigned to the controller 241 of the coupling element 214 signals a faultless redundant network state at a difference between error-free and error-prone received data frame below a predefinable threshold value.
  • the evaluation unit 244 can signal a network state with redundancy loss. In addition, the evaluation unit 244 can signal a power failure with a stagnant number of error-free and erroneously received data frames.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

Communication device (200) for a redundantly operable industrial communication network and method for operating a communication device (200). The invention relates to a communication device (200) for a redundantly operable industrial communication network comprising at least one first (211) and one second (212) transmission/receiver unit, which each comprise an interface for a communication connection within the industrial communication network. In addition, a coupling component (214) connected to the first (211) and the second (212) transmission/receiver unit and a redundancy unit (213) are provided, which comprises at least one multiplexer unit (231) for parallel forwarding of data frames, which are redundant to the transmitters, to both transmission units (211, 212). The redundancy unit (213) comprises a central duplicate filter unit (232) for all transmission and receiver units, and is designed and configured for detection of received redundant data frames captured by both receiving units (211, 212).

Description

Beschreibung description
Kommunikationsgerät für ein redundant betreibbares Communication device for a redundant operable
industrielles Kommunikationsnetz und Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationsgeräts industrial communication network and method for operating a communication device
Ein industrielles Automatisierungssystem umfasst üblicherwei¬ se eine Vielzahl von über ein industrielles Kommunikations¬ netz miteinander vernetzten Automatisierungsgeräten und dient im Rahmen einer Fertigungs- oder Prozessautomatisierung zur Steuerung oder Regelung von Anlagen, Maschinen bzw. Geräten. Aufgrund zeitkritischer Rahmenbedingungen in mittels industrieller Automatisierungssysteme automatisierten technischen Systemen werden in industriellen Kommunikationsnetzen zur Kommunikation zwischen Automatisierungsgeräten überwiegend Echzeit-Kommunikationsprotokolle, wie PROFINET, PROFIBUS oder Real-Time-Ethernet , verwendet. An industrial automation system comprising a plurality of üblicherwei ¬ se via an industrial communication network ¬ networked automation devices and serves as part of a production or process automation for control or regulation of systems, machines or devices. Due to time-critical framework conditions in technical systems automated by means of industrial automation systems, in industrial communication networks for communication between automation devices predominantly real-time communication protocols such as PROFINET, PROFIBUS or real-time Ethernet are used.
Unterbrechungen von Kommunikationsverbindungen zwischen Rechnereinheiten eines industriellen Automatisierungssystems oder Automatisierungsgeräten können zu einer unerwünschten oder unnötigen Wiederholung einer Übermittlung einer Dienstanforderung führen. Dies verursacht eine zusätzliche Auslastung von Kommunikationsverbindungen des industriellen Automatisierungssystems, was zu weiteren Systemstörungen oder -fehlem führen kann. Eine besondere Problematik resultiert in indust¬ riellen Automatisierungssystemen regelmäßig aus einem Meldungsverkehr mit verhältnismäßig vielen, aber relativ kurzen Nachrichten, wodurch obige Probleme verstärkt werden. Interruptions of communication links between computer units of an industrial automation system or automation devices may lead to an undesirable or unnecessary repetition of a transmission of a service request. This causes an additional load on communication links of the industrial automation system, which can lead to further system malfunction or failure. A special problem results in indust ¬ terial automation systems on a regular basis from a message traffic with a relatively large number, but relatively short messages, which the above problems are amplified.
Aufgrund einer Nutzung für häufig äußerst unterschiedliche Anwendungen können in Ethernet-basierten Kommunikationsnetzen beispielsweise Probleme entstehen, wenn Netzressourcen für eine Übermittlung kurzer Datenrahmen mit Echtzeitanforderun- gen konkurrierend für eine Übermittlung von Datenrahmen mit großem Nutzdateninhalt beansprucht werden. Dies kann zu einer verzögerten Übermittlung der Datenrahmen mit Echtzeitanforderungen oder sogar zu einem Verlust einzelner solcher Daten- rahmen führen. For example, problems with Ethernet-based communication networks can arise when network resources are used to transmit short data frames with real-time requirements due to their use for often very different applications. be competitively claimed for a transmission of data frames with large user data content. This can lead to a delayed transmission of the data frames with real-time requirements or even to a loss of individual such data frames.
Um Ausfälle von Kommunikationsverbindungen oder -geraten kompensieren zu können, sind Kommunikationsprotokolle, wie High- availability Seamless Redundancy oder Parallel Redundancy Protocol, für hochverfügbare, redundant betreibbare in in¬ dustriellen Kommunikationsnetze entwickelt worden. High- availability Seamless Redundancy (HSR) und Parallel In order to compensate for failures of communication links or -geraten are communication protocols, such as high-availability Seamless Redundancy or Parallel Redundancy Protocol, for highly available, redundant operated in developed in ¬ dustrial communications networks. High-availability seamless redundancy (HSR) and parallel
Redundancy Protocol (PRP) sind im Standard IEC 62439-3 defi¬ niert und ermöglichen eine stoßfreie redundante Übertragung von Datenpaketen mit äußerst geringen Erholungszeiten. Entsprechend High-availability Seamless Redundancy und Parallel Redundancy Protocol wird jedes Datenpaket von einem sendenden Kommunikationsgerät dupliziert und auf zwei verschiedenen We¬ gen zu einem Empfänger geschickt. Durch ein empfängerseitiges Kommunikationsgerät werden Duplikate darstellende redundante Datenpakete aus einem empfangenen Datenstrom ausgefiltert. Redundancy Protocol (PRP) are defi ¬ ned in the standard IEC 62439-3 and allow a bumpless redundant transmission of data packets with extremely low recovery times. According High-availability Seamless Redundancy and Parallel Redundancy Protocol each data packet from a sending communication device is duplicated and sent to two different We ¬ gen to a receiver. By a receiver-side communication device duplicate representing redundant data packets are filtered out of a received data stream.
In EP 2 282 452 AI ist ein Verfahren zur Datenübermittlung innerhalb eines ringartigen Kommunikationsnetzes beschrieben, bei dem die Datenübermittlung entsprechend High-availability Seamless Redundancy erfolgt und das Kommunikationsnetz zumin¬ dest einen Master-Knoten, einen Quellknoten und einen Zielknoten umfaßt. Jeder Knoten weist eine erste und eine zweite Kommunikationsschnittstelle mit einem jeweiligen ersten und zweiten Nachbarknoten auf. Darüber hinaus empfängt jeder Knoten Datenrahmen über die erste Kommunikationsschnittstelle und leitet den empfangenen Datenrahmen entweder verändert oder unverändert über die zweite Kommunikationsschnittstelle ohne zusätzliche Verzögerung weiter. Der Master-Knoten sendet einen ersten und zweiten redundanten Datenrahmen oder ein leeres Datenpaket an seinen ersten bzw. zweiten Nachbarkno¬ ten. Bei Empfang der beiden redundanten Datenrahmen befüllt der Quellknoten den jeweiligen Datenrahmen in einem vorbe- stimmten reservierten Bereich mit Prozeßdaten. Anschließend wird jeder befüllte Datenrahmen umgehend und individuell an den ersten bzw. zweiten Nachbarknoten des Quellknotens weitergeleitet. Der Zielknoten extrahiert schließlich die Pro¬ zeßdaten aus dem ersten empfangenen befüllten Datenrahmen ei- nes Paars von redundanten Datenrahmen. In EP 2282452 Al a method for data transmission within a ring-type communication network is described in which the transmission of data according to High-availability Seamless Redundancy occurs and the communication network at ¬ least includes a master node, a source node and a destination node. Each node has first and second communication interfaces with respective first and second neighboring nodes. In addition, each node receives data frames via the first communication interface and forwards the received data frame either changed or unchanged via the second communication interface without additional delay. The master node sends first and second redundant data frame or empty data packet to its first and second Nachbarkno ¬ th. Upon reception of the two redundant data frame, the source node fills the respective data frames in a reserved reserved area agreed with process data. Each filled data frame is then forwarded immediately and individually to the first or second neighboring node of the source node. The destination node finally extracts the process data Pro ¬ from the first received data frame filled egg nes pair of redundant data frame.
Aus EP 2 127 329 AI ist ein Verfahren zur Filterung redundanter Datenrahmen in einem Netzknoten mit zumindest zwei Ports beschrieben, die jeweils eine Sende- und eine Empfangsein- richtung umfassen. Die Datenrahmen weisen jeweils zumindest eine MAC-Quelladresse, eine Datenrahmen-ID sowie einen CRC- Wert auf. Die Sendeeinrichtungen weisen jeweils eine Sende¬ liste auf, in der zu sendende Datenrahmen gespeichert werden. Die Empfangseinrichtungen weisen jeweils einen Empfangsspei- eher zum Speichern von empfangenen Datenrahmen auf. Zur Filterung von redundanten Datenrahmen in einem Netzknoten eines Kommunikationsnetzes wird vorgeschlagen, dass bei Empfang ei¬ nes ersten Datenrahmens an einem der Ports unter Verwendung der im ersten Datenrahmen angegebenen MAC-Quelladresse und der Datenrahmen-ID des ersten Datenrahmens in der Sendeliste nach einem zweiten Datenrahmen mit identischer MAC- Quelladresse und Datenrahmen-ID gesucht wird. Falls ein sol¬ cher zweiter Datenrahmen vorhanden ist, wird der ersten Datenrahmen verworfen. EP 2 127 329 A1 describes a method for filtering redundant data frames in a network node having at least two ports, each comprising a transmitting and a receiving device. The data frames each have at least a MAC source address, a data frame ID and a CRC value. The transmitting devices each comprise a transmitting ¬ list, are stored in the data to be transmitted frames. The receiving devices each have a receive memory for storing received data frames. For filtering redundant frames of data in a network node of a communications network is proposed that when receiving ei ¬ nes first data frame to one of the ports using the specified in the first data frame source MAC address and the data frame ID of the first data frame in the transmission list according to a second data frame is searched with identical MAC source address and data frame ID. If a sol ¬ cher second data frame is present, the first data frame is discarded.
Entsprechend IEC 62439-3, Edition 2.0, 2012-07, ISBN 978-2- 83220-160-2, Kapitel 5.9, Figur 24 ist pro Port eines Ring- Netzknotens jeweils ein Duplikatefilter vorgesehen. Grundsätzlich kann damit ein Kreisen eines Datenrahmens innerhalb eines Kommunikationsnetzes mit Ring-Topologie verhindert wer¬ den. Allerdings können die jeweiligen Duplikatefilter nicht berücksichtigen, ob ein Datenrahmen bereits an einem anderen Port empfangen worden ist. Bei Datenrahmen mit Multicast- Zielen führt dies dazu, dass die Datenrahmen immer die gesamte Ringtopologie, und zwar in beiden Durchlaufrichtungen, zum jeweiligen Sendeknoten zurück durchlaufen, auch wenn dies eigentlich unnötig ist. In EP 2 634 973 AI ist ein Kommunikationsgerät für ein redun¬ dant betreibbares industrielles Kommunikationsnetz beschrie¬ ben, dass zumindest eine erste und eine zweite Sende- und Empfangseinheit umfasst, die jeweils eine Schnittstelle für eine Netzwerkverbindung des industriellen Kommunikationsnet- zes aufweisen. Mit der ersten und zweiten Sende- und Empfangseinheit ist eine Signalverarbeitungseinheit verbunden. Über ein Koppelelement ist ein einfach angebundener Netzknoten mit der Signalverarbeitungseinheit verbunden. Die Signal¬ verarbeitungseinheit ist über eine erste und zweite Schnitt- stelle mit dem Koppelelement verbunden. Dabei ist die erste Schnittstelle ausschließlich für eine Übermittlung durch die erste Empfangseinheit empfangener Datenrahmen vorgesehen, während die zweite Schnittstelle ausschließlich für eine Übermittlung durch die zweite Empfangseinheit empfangener Da- tenrahmen vorgesehen ist. Die Signalverarbeitungseinheit fügt in einen empfangenen redundanten Datenrahmen einen Redundanzindikator ein und durch leitet durch beide Empfangseinheiten empfangene Datenrahmen zwischenspeicherungsfrei an das Kop¬ pelelement weiter. In accordance with IEC 62439-3, Edition 2.0, 2012-07, ISBN 978-2- 83220-160-2, Chapter 5.9, FIG. 24, a duplicate filter is provided per port of a ring network node. Basically, it can be used to circle a data frame within a communication network with ring topology prevented ¬ who. However, the respective duplicate filters can not account for whether a data frame has already been received on another port. In the case of data frames with multicast destinations, this leads to the data frames always going back through the entire ring topology, in both directions of flow, back to the respective transmitting node, even if this is actually unnecessary. In EP 2634973 Al a communication device for a Redun ¬ dant operable industrial communication network is beschrie ¬ ben that at least a first and a second transmitting and receiving unit which each have an interface for a network connection of the industrial Kommunikationsnet- zes. A signal processing unit is connected to the first and second transmitting and receiving units. A coupling element connects a simply connected network node to the signal processing unit. The signal processing unit ¬ is put through first and second interface connected to the coupling element. In this case, the first interface is provided exclusively for a transmission by the first receiving unit of received data frames, while the second interface is provided exclusively for a transmission by the second receiving unit of received data frames. The signal processing unit adds in a received redundant data frame a redundancy indicator and is passed through by both receiving units received frame caching to the free Kop ¬ pelelement on.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig realisierbares Kommunikationsgerät für ein re¬ dundant betreibbares industrielles Kommunikationsnetz zu schaffen, das eine effiziente Nutzung von Übermittlungskapa- zitäten bei einer Übermittlung von Multicast-Datenrahmen ermöglicht, und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kommu¬ nikationsgeräts anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kommunikations¬ gerät mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch ein Verfahren mit den in Anspruch 13 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. The present invention has for its object to provide a cost-effective communication device for a re ¬ dundant operable industrial communication network, the efficient use of transfer capa- capacities for a transmission of multicast data frame enables, and to provide a method for operating such a communi ¬ nikationsgeräts. This object is achieved by a communication ¬ device with the features specified in claim 1 and by a method having the features specified in claim 13. Advantageous developments of the present invention are specified in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Kommunikationsgerät für ein redundant betreibbares industrielles Kommunikationsnetz umfasst zumin¬ dest eine erste und eine zweite Sende- und Empfangseinheit, die jeweils eine Schnittstelle für eine Kommunikationsverbin- dung innerhalb des industriellen Kommunikationsnetzes aufwei¬ sen. Dabei erfolgt eine Datenübermittlung vorzugsweise ent¬ sprechend High-availability Seamless Redundancy (HSR) , ent¬ sprechend Parallel Redundancy Protocol (PRP) bzw. entspre¬ chend Frame Replication and Elimination for Reliability gemäß IEEE802.1CB. Beide Sende- und Empfangseinheiten können beispielsweise eine identische Kommunikationsnetzadresse, einen identischen Geräteidentifikator bzw. einen identischen The communication device according to the invention for a redundant operable industrial communication network comprising at ¬ least a first and a second transmitting and receiving unit, the extension each have an interface for a communication connections within the industrial communication network aufwei ¬ sen. Here, data transmission takes place preferably ent ¬ speaking High-availability Seamless Redundancy (HSR), ent ¬ speaking Parallel Redundancy Protocol (PRP) or entspre ¬ accordingly Frame Replication and elimination for reliability according IEEE802.1CB. Both transmitting and receiving units can, for example, an identical communication network address, an identical device identifier or an identical
Identifikator einer Kommunikationsbeziehung aufweisen. Darüber hinaus ist ein mit der ersten und der zweiten Sende- und Empfangseinheit verbundenes Koppelelement vorgesehen, das beispielsweise durch einen Hochgeschwindigkeitsbus realisiert sein kann. Außerdem umfasst eine Redundanzeinheit zumindest eine Multiplexereinheit zur parallelen Weiterleitung redundant zu sendender Datenrahmen an beide Sendeeinheiten. Identifier of a communication relationship. In addition, a coupling element connected to the first and the second transmitting and receiving unit is provided, which can be realized, for example, by a high-speed bus. In addition, a redundancy unit comprises at least one multiplexer unit for the parallel forwarding of data frames to be transmitted redundantly to both transmission units.
Erfindungsgemäß umfasst die Redundanzeinheit eine zentrale Duplikatefiltereinheit für sämtliche Sende- und Empfangsein¬ heiten. Dabei ist die Duplikatefiltereinheit für eine beide Empfangseinheiten erfassende Detektion empfangener redundan- ter Datenrahmen ausgestaltet und eingerichtet. Des weiteren ist die Duplikatefiltereinheit für eine Veranlassung eines beide Empfangseinheiten erfassenden Verwerfens detektierter redundanter Datenrahmen ausgestaltet und eingerichtet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass insbesondere eine Über¬ mittlung von Multicast-Datenrahmen in einer Ring-Topologie keine unnötige Auslastung von Übermittlungskapazitäten zur Folge hat. Vorteilhafterweise ist die Duplikatefiltereinheit dafür ausgestaltet und eingerichtet, erst dann eine Detektion empfangener redundanter Datenrahmen durchzuführen, wenn ein jeweiliger empfangener Datenrahmen ein Redundanzkennzeichen aufweist. Darüber hinaus ist die Duplikatefiltereinheit vor¬ zugsweise dafür ausgestaltet und eingerichtet, durch unter¬ schiedliche Empfangseinheiten empfangene Datenrahmen, die ei- ne identische Kommunikationsnetzadresse bzw. einen identi¬ schen Geräteidentifikator aufweisen sowie eine identische Redundanzzusatzinformation umfassen, als zueinander redundant zu detektieren und detektierte redundante Datenrahmen zu ver¬ werfen . According to the invention, the redundancy unit comprises a central duplicates filter unit for every transmitting and Empfangsein ¬ units. In this case, the duplicate filter unit is for a detection of both receiving units receiving detected redundant The data frame is designed and set up. Furthermore, the duplicate filter unit is configured and set up for causing a discard of detected redundant data frames that detects both receiving units. In this way it is ensured that in particular an over ¬ mediation of multicast data frame in a ring topology has no unnecessary utilization of transmission capacities. Advantageously, the duplicate filter unit is configured and configured to perform a detection of received redundant data frames only when a respective received data frame has a redundancy flag. Moreover, the duplicate filter unit is arranged before ¬ preferably and arranged to include through under ¬ schiedliche receiving units received data frames having an identical communication network address or a identi ¬'s device identifier and an identical redundancy additional information as to detect mutually redundant and detected redundant data frame throw ver ¬.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kommunikationsgeräts sind zueinander redundante Da¬ tenrahmen durch eine einheitliche für jedes Kommunikationsge¬ rät individuell gebildete Sequenznummer gekennzeichnet. Au- ßerdem ist der Duplikatefiltereinheit eine Speichereinheit zugeordnet, die für eine beide Empfangseinheiten erfassende Speicherung von Sequenznummern fehlerfrei empfangener Datenrahmen eingerichtet ist. Zusätzlich ist die Duplikatefiltereinheit vorzugsweise für eine beide Empfangseinheiten erfas- sende Überprüfung auf Übereinstimmung mit einer bereits gespeicherten Sequenznummer bei Empfang eines neuen Datenrahmens ausgestaltet und eingerichtet. Das Koppelelement kann zusätzlich mit zumindest einem An- schluss für zumindest einen einfach angebundenen Netzknoten verbunden sein. In diesem Fall erfasst die Duplikatefilter- einheit zusätzlich Datenverkehr über den zumindest einen An- schluss für zumindest einen einfach angebundenen Netzknoten. According to a preferred embodiment of the communication device according to the invention mutually redundant, since ¬ tenrahmen are characterized by a uniform ¬ advises for each individually formed Kommunikationsge sequence number. In addition, the duplicate filter unit is assigned a memory unit that is set up for storage of sequence numbers of error-free received data frames that detects both receiving units. In addition, the duplicate filter unit is preferably configured and set up for checking for a match with an already stored sequence number upon receipt of a new data frame, and for both reception units. The coupling element can additionally be connected to at least one connection for at least one simply connected network node. In this case, the duplicate filter unit additionally detects data traffic via the at least one connection for at least one simply connected network node.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Redundanzeinheit mittels eines Field Programmable Gate Arrays realisiert, und das Koppelele- ment ist ein Backplane Switch mit zugeordnetem Controller.According to a further advantageous embodiment of the present invention, the redundancy unit is realized by means of a field programmable gate array, and the coupling element is a backplane switch with associated controller.
Darüber hinaus kann der Backplane Switch über zumindest einen Interlink-Anschluss mit zumindest einem einfach angebundenen Netzknoten verbunden sein. In diesem Fall erfasst die Duplikatefiltereinheit zusätzlich Datenverkehr über den zumindest einen Interlink-Anschluss. In addition, the backplane switch can be connected via at least one interlink connection with at least one simply connected network node. In this case, the duplicate filter unit additionally detects data traffic via the at least one interlink connection.
Die Redundanzeinheit kann entsprechend einer zusätzlichen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kommunikationsgeräts über eine erste und zweite Schnittstelle mit dem Koppelelement verbunden sein. Dabei ist die erste Schnittstelle für eineThe redundancy unit can be connected in accordance with an additional development of the communication device according to the invention via a first and second interface with the coupling element. Here is the first interface for a
Übermittlung von durch die erste Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen vorgesehen, während die zweite Schnittstelle für eine Übermittlung von durch die zweite Empfangseinheit emp¬ fangenen Datenrahmen vorgesehen ist. Darüber hinaus ist der Duplikatefiltereinheit eine Kennzeichnungseinheit zugeordnet, die für ein Einfügen eines Redundanzindikators in einen emp¬ fangenen redundanten Datenrahmen ausgestaltet und eingerichtet ist. Außerdem ist die Redundanzeinheit vorteilhafterweise für ein Zwischenspeicherungsfreies Weiterleiten von durch beide Empfangseinheiten empfangenen Datenrahmen an das Koppelelement ausgestaltet und eingerichtet. Hierdurch entfällt eine vollständige Pufferung von empfangenen Datenrahmen durch die Duplikatefilter- bzw. Redundanzeinheit einschließlich Verwaltung zwischengespeicherter Datenrahmen. Ferner kann das Koppelelement eine Detektionseinheit umfassen, die für eine Auswertung von Redundanzindikatoren in empfangenen Datenrahmen und für ein Verwerfen von Datenrahmen mit Redundanzindikatoren ausgestaltet und eingerichtet ist. Der Redundanzindi- kator kann dabei beispielsweise durch ein eingefügtes ungül¬ tiges Datum eines Datenrahmens gebildet sein. Transmission of data received by the first receiving unit data frame provided, while the second interface is provided for a transmission of received by the second receiving unit ¬ data frame. Moreover, the duplicate filter unit is associated with a marking unit, which is designed for insertion of a redundancy indicator in a emp ¬ collected redundant data frame and set up. In addition, the redundancy unit is advantageously designed and set up for a buffer-free forwarding of data frames received by both receiving units to the coupling element. This eliminates the need for full buffering of received data frames by the Duplicate Filter or Redundancy Unit, including management of cached data frames. Furthermore, the Coupling element comprise a detection unit which is designed and set up for an evaluation of redundancy indicators in received data frames and for discarding data frames with redundancy indicators. Can er the Redundanzindi- case be formed for example by an inserted ungül ¬ term date of a data frame.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationsgeräts in einem redundanten industriellen Kommunikationsnetz umfasst das Kommunikationsgerät zumindest eine erste und eine zweite Sende- und Empfangseinheit, die jeweils eine Schnittstelle für eine Kommunikationsverbindung innerhalb des industriellen Kommunikationsnetzes aufweisen. Datenrahmen werden vorzugsweise entsprechend High Availabil- ity Seamless Redundancy entsprechend Parallel Redundancy Protocol bzw. entsprechend Frame Replication and Elimination for Reliability gemäß IEEE802.1CB übermittelt. Die erste und die zweite Sende- und Empfangseinheit sind mit einem Koppel¬ element verbunden. Des weiteren umfasst eine Redundanzeinheit des Kommunikationsgeräts eine Multiplexereinheit , die redun¬ dant zu sendende Datenrahmen parallel an beide Sendeeinheiten weiterleitet . According to the inventive method for operating a communication device in a redundant industrial communication network, the communication device comprises at least a first and a second transmitting and receiving unit, each having an interface for a communication connection within the industrial communication network. Data frames are preferably transmitted in accordance with High Availability Seamless Redundancy according to the Parallel Redundancy Protocol or according to Frame Replication and Elimination for Reliability in accordance with IEEE802.1CB. The first and the second transmitting and receiving unit are connected to a coupling ¬ element. Further, a redundancy unit of the communication device comprises a multiplexer, which forwards Redun ¬ dant to send data frames parallel to both transmission units.
Erfindungsgemäß umfasst die Redundanzeinheit eine zentrale Duplikatefiltereinheit für sämtliche Sende- und Empfangsein¬ heiten. Diese Duplikatefiltereinheit führt eine beide Emp¬ fangseinheiten erfassende Detektion empfangener redundanter Datenrahmen durch. Außerdem veranlasst die Duplikatefiltereinheit ein beide Empfangseinheiten erfassendes Verwerfen de- tektierter redundanter Datenrahmen. Vorteilhafterweise führt die Duplikatefiltereinheit erst dann eine Detektion empfange¬ ner redundanter Datenrahmen durch, wenn ein jeweiliger empfangener Datenrahmen ein Redundanzkennzeichen aufweist, vorzugsweise detektiert die Duplikatefiltereinheit durch unter- schiedliche Empfangseinheiten empfangene Datenrahmen, die eine identische Kommunikationsnetzadresse bzw. einen identi¬ schen Geräteidentifikator aufweisen sowie eine identische Redundanzzusatzinformation umfassen, als zueinander redundant und verwirft detektierte redundante Datenrahmen. According to the invention, the redundancy unit comprises a central duplicates filter unit for every transmitting and Empfangsein ¬ units. These duplicates filter unit performs both Emp ¬ fang units sensing detection of received redundant data frames. In addition, the duplicate filter unit causes a discarding of detected redundant data frames, which detects both receiving units. Advantageously, the duplicate filter unit does not execute a detection receive ¬ ner redundant data frame by, if each received data frame having a redundancy flag, preferably detects the duplicate filter unit by under- different receiving units received data frames having an identical communication network address or an identi ¬ rule device identifier and comprise an identical redundancy additional information, as redundant to each other and discards detected redundant data frames.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zueinander redundante Datenrahmen durch eine einheitliche für jedes Kommunikationsgerät indivi- duell gebildete Sequenznummer gekennzeichnet. Dabei werden in einer der Duplikatefiltereinheit zugeordneten Speichereinheit beide Empfangseinheiten erfassend Sequenznummern von fehlerfrei empfangenen Datenrahmen gespeichert. Die Duplikatefil¬ tereinheit überprüft darüber hinaus beide Empfangseinheiten erfassend bei Empfang eines neuen Datenrahmens dessen Se¬ quenznummer auf Übereinstimmung mit einer bereits gespeicherten Sequenznummer. According to a preferred embodiment of the inventive method, mutually redundant data frames are identified by a uniform sequence number individually formed for each communication device. In this case, in a memory unit assigned to the duplicate filter unit, both receiver units are detected, and sequence numbers of error-free received data frames are stored. The Duplikatefil ¬ tereinheit also checks both receiving units gathering upon receipt of a new data frame whose Se ¬ quenznummer in accordance with a previously stored sequence number.
Die Redundanzeinheit ist entsprechend einer weiteren Ausge- staltung über eine erste und zweite Schnittstelle mit demThe redundancy unit is according to a further embodiment via a first and second interface with the
Koppelelement verbunden. Dabei werden über die erste Schnitt¬ stelle durch die erste Empfangseinheit empfangene Datenrahmen übermittelt, während über die zweite Schnittstelle durch die zweite Empfangseinheit empfangene Datenrahmen übermittelt werden. Des weiteren fügt die Redundanzeinheit in einen emp¬ fangenen redundanten Datenrahmen einen Redundanzindikator einfügt und leitet durch beide Empfangseinheiten empfangene Datenrahmen zwischenspeicherungsfrei an das Koppelelement weiter. Auf diese Weise entfällt eine vollständige Pufferung von empfangenen Datenrahmen durch die Signalverarbeitungseinheit. Dies gilt auch für eine Verwaltung zwischengespeicherter Datenrahmen. Darüber hinaus wertet eine dem Koppelelement zugeordnete Detektionseinheit vorteilhafterweise Redundanzin¬ dikatoren in empfangenen Datenrahmen aus und verwirft Daten- rahmen mit Redundanzindikatoren. Der Redundanzindikator kann beispielsweise durch ein eingefügtes ungültiges Datum eines Datenrahmens gebildet werden. Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an einem Ausfüh¬ rungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Coupled coupling element. In this case, be via the first interface ¬ point by the first receiving unit transmits the received data frame, while transmitted through the second interface through the second receiving unit received data frame. Further adds the redundancy unit in a emp ¬ collected redundant data frame a redundancy indicator inserts and passes through both receiving units received frame caching free of the coupling element on. In this way, a complete buffering of received data frames by the signal processing unit is eliminated. This also applies to a management of cached data frames. In addition, evaluates a associated with the coupling element detection unit advantageously redundancy in ¬ indicators in received data frames and discards data framework with redundancy indicators. The redundancy indicator may be formed, for example, by an inserted invalid date of a data frame. The present invention will be explained in more detail below on a ¬ exporting approximately example with reference to the drawing. It shows
Figur 1 ein redundant betriebenes industrielles Kommunika¬ tionsnetz mit mehreren innerhalb einer Ringtopolo- gie miteinander verbundenden Kommunikationsgeräten, die jeweils pro Port eine separaten Duplikatefil- tereinheit aufweisen, 1 shows a redundant powered industrial communica tion network having a plurality ¬ within a Ringtopolo- energy together forming composite communication devices, which have a separate Duplikatefil- tereinheit each per port,
Figur 2 ein redundant betriebenes industrielles Kommunika- tionsnetz mit mehreren innerhalb einer Ringtopolo- gie miteinander verbundenden Kommunikationsgeräten, die jeweils einen zentralen Duplikatefilter aufweisen, Figur 3 eine Detaildarstellung eines redundant betreibbaren FIG. 2 shows a redundantly operated industrial communication network with a plurality of communication devices interconnected within a ring topology, each having a central duplicate filter, FIG. 3 a detailed representation of a redundantly operable one
Kommunikationsgeräts entsprechend Figur 2.  Communication device according to Figure 2.
Das in Figur 1 dargestellte industrielle Kommunikationsnetz umfasst mehrere über Leitungsverbindungen jeweils doppelt an eine Ringtopologie angebundene Kommunikationsgeräte 100-103, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel Datenrahmen 11-14 entsprechend High-availability Redundancy Protocol (HSR) übermitteln. Für eine redundante stoßfreie Datenübermittlung beispielsweise entsprechend Parallel Redundancy Protocol (PRP) oder für Frame Replication and Elimination for The industrial communication network illustrated in FIG. 1 comprises a plurality of communication devices 100-103, each of which is connected twice to a ring topology via line connections, which in the present embodiment transmit data frames 11-14 in accordance with the High-availability Redundancy Protocol (HSR). For a redundant bumpless data transmission, for example, according to Parallel Redundancy Protocol (PRP) or Frame Replication and Elimination for
Reliability gemäß IEEE 802.1CB gelten nachfolgende Ausführun¬ gen jedoch in analoger Weise. Eines der in Figur 1 dargestellten doppelt angebundenen Kommunikationsgeräte 100 ist als RedBox ausgestaltet und dient zur Verbindung mit mehreren jeweils einfach angebundenen Kommunikationsgeräten 310-330. Reliability IEEE 802.1CB but subsequent Ausführun ¬ gen apply analogously. One of the dual-ported communication devices 100 shown in FIG. 1 is designed as a RedBox and serves to connect to several each simply connected communication devices 310-330.
Die Kommunikationsgeräte 100-103, 310, 320, 330 können einem SCADA-System (supervisory control and data acquisition) eines industriellen Fertigungs- oder Prozessautomatisierungssystems zugeordnet bzw. in Automatisierungsgeräte wie speicherpro¬ grammierbare Steuerungen (SPS) integriert sein. Solche Auto¬ matisierungsgeräte umfassen zusätzlich jeweils zumindest eine Zentraleinheit und eine Eingabe/Ausgabe-Einheit. Die Einga¬ be/Ausgabe-Einheiten dienen einem Austausch von Steuerungsund Messgrößen zwischen dem jeweiligen Automatisierungsgerät und einer durch das Automatisierungsgerät gesteuerten Maschine oder Vorrichtung. Die Zentraleinheiten der Automatisie- rungsgeräte sind insbesondere für eine Ermittlung geeigneter Steuerungsgrößen aus erfassten Messgrößen vorgesehen. Üblicherweise sind obige Komponenten eines Automatisierungsgeräts über ein Rückwandbus-System miteinander verbunden. Zur redundanten Datenübermittlung innerhalb der Ringtopologie umfassen die doppelt angebundenen Kommunikationsgeräte 100- 103 jeweils zumindest zwei Sende- und Empfangseinheiten, de¬ nen jeweils eine separate Duplikatefiltereinheit zugeordnet ist. Auf diese Weise können zueinander redundante Datenrahmen 11-14, die einerseits in Uhrzeigerrichtung und andererseits entgegen Uhrzeigerrichtung in die Ringtopologie eingespeist werden, nach einmaligem Ringdurchlauf durch das jeweils sendende Kommunikationsgerät 100-103 wieder aus der Ringtopolo¬ gie entfernt werden. Somit wird ein Kreisen der Datenrahmen 11-14 innerhalb der Ringtopologie verhindert. Die Sende- und Empfangseinheiten der Kommunikationsgeräte 100-103 haben auf¬ grund ihrer pro Port separaten Duplikatefiltereinheiten keine Kenntnis darüber, ob ein Datenrahmen bereits durch eine andere Sende- und Empfangseinheit desselben Kommunikationsgeräts empfangen worden ist. Dies führt dazu, dass Datenrahmen 11-14 mit Multicast-Zielen immer die gesamte Ringtopologie vom und bis zum jeweils sendende Kommunikationsgerät 100-103 durch¬ laufen. Bei N Ringteilnehmern werden also N Multicast-Daten- rahmen in Uhrzeigerrichtung sowie N Multicast-Datenrahmen entgegen Uhrzeigerrichtung übermittelt, also insgesamt 2N Da¬ tenrahmen mit Multicast-Zielen. Entsprechend Figur 1 übermittelt jedes der 4 doppelt angebundenen Kommunikationsgeräte 100-103 8 Multicast-Datenrahmen 11-14. The communication devices 100-103, 310, 320, 330 can be a SCADA system (SCADA) of an industrial production or process automation system associated with or in automation devices such as speicherpro ¬ programmable logic controllers (PLCs) must be integrated. Such car ¬ automation devices additionally comprise in each case at least a central processing unit and an input / output unit. The entranc be ¬ / output units serve an exchange of control and measurement sizes between the respective programmable controller and a switch controlled by the programmable controller machine or device. The central units of the automation devices are provided in particular for ascertaining suitable control variables from detected measured variables. Usually, the above components of an automation device are connected to each other via a backplane bus system. For redundant data transmission within the ring topology, the double-connected communication devices 100- 103 each comprise at least two transmitting and receiving units, de ¬ nen are each assigned a separate duplicate filter unit. In this way, mutually redundant data frames 11-14, which are fed on the one hand in the clockwise direction and on the other hand, the counterclockwise direction in the ring topology, after one ring passing through the respective sending communication device 100-103 to be removed again from the Ringtopolo ¬ energy. Thus, circling of the data frames 11-14 within the ring topology is prevented. The transmitting and receiving units of the communication devices 100-103 have on account of their ¬ per port separate duplicates filter units no knowledge about whether a data frame being used by another transmitter and receiver unit of the same communication device has been received. This means that data frames 11-14 always the entire ring topology running with multicast destinations from and to the respective sending communication device 100-103 by ¬. At N Ring participants ie N multicast data frame in a clockwise direction and N multicast data frames are transmitted in the counterclockwise direction, for a total of 2N Since ¬ tenrahmen with multicast destinations. Referring to Figure 1, each of the 4 dual-ported communication devices 100-103 transmits 8 multicast data frames 11-14.
Im Gegensatz zu den doppelt angebundenen Kommunikationsgerä¬ ten 100-103 entsprechend Figur 1 umfassen die doppelt ange¬ bundenen Kommunikationsgeräte 200-203 des industriellen Kom¬ munikationsnetzes gemäß Figur 2 jeweils eine zentrale In contrast to the double-tailed Kommunikationsgerä ¬ th 100-103 corresponding to Figure 1, the double be ¬-bound communication devices 200-203 of the industrial Kom ¬ munikationsnetzes comprise of Figure 2 each have a central
Duplikatefiltereinheit . In Figur 3 ist das als RedBox ausge¬ staltete doppelt angebundene Kommunikationsgerät 200 exempla¬ risch in einer Detaildarstellung wiedergegeben. Nachfolgende Ausführungen gelten in entsprechender Weise auch für die übrigen doppelt angebundenen Kommunikationsgeräte 201-203. Ent- sprechend Figur 3 umfasst das doppelt angebundene Kommunika¬ tionsgerät 200 eine erste 211 und eine zweite Sende- und Emp¬ fangseinheit 212, die jeweils eine Schnittstelle für eine Kommunikationsverbindung innerhalb des industriellen Kommunikationsnetzes gemäß Figur 2 aufweisen. Die beiden Sende- und Empfangseinheiten 211, 212 weisen eine identische Netzwerkadresse, eine identische MAC-Adresse bzw. einen identischen Identifikator einer Kommunikationsbeziehung auf. Bei Frame Replication and Elimination for Reliability gemäß IEEE Duplicate filter unit. In Figure 3, which is as RedBox out ¬ staltete double tailed communication device 200 exempla ¬ driven reproduced in a detailed display. The following explanations apply equally to the other double-connected communication devices 201-203. Correspondingly, Figure 3 includes double-tailed communica tion device 200 ¬ a first 211 and a second transmitting and Emp ¬ capturing unit 212, each having an interface for a communication connection within the industrial communication network according to FIG. 2 The two transmitting and receiving units 211, 212 have an identical network address, an identical MAC address or an identical identifier of a communication relationship. Frame Replication and Elimination for Reliability according to IEEE
802.1CB kann der Identifikator einer Kommunikationsbeziehung eine locally administered MAC Destination Address sein. 802.1CB, the identifier of a communication relationship may be a locally administered MAC Destination Address.
Mit der ersten und zweiten Sende- und Empfangseinheit 211, 212 ist eine beispielsweise durch ein Field Programmable Gate Array (FPGA) realisierte Redundanzeinheit 213 verbunden, die eine Multiplexereinheit 231 zur parallelen Weiterleitung re¬ dundant zu sendender Datenrahmen an beide Sendeeinheiten 211, 212 und eine zentrale Duplikatefiltereinheit 232 sämtliche Sende- und Empfangseinheiten des Kommunikationsgeräts 200 aufweist. Hierzu zählen auch Sende- und Empfangseinheiten, die den einfach angebundenen Kommunikationsgeräten 310, 320, 330 zugeordnet sind. Die einfach angebundenen Kommunikations¬ geräte 310, 320, 330 sind dabei über jeweils einen Interlink- Anschluss mit dem doppelt angebundenen Kommunikationsgerät 200 verbunden. Connected to the first and second transmitting and receiving units 211, 212 is a redundancy unit 213 realized, for example, by a Field Programmable Gate Array (FPGA), which a multiplexer unit 231 for parallel forwarding re ¬ dundant to be transmitted data frame to both transmitting units 211, 212 and a central duplicate filter unit 232 has all the transmitting and receiving units of the communication device 200. These include transmitting and receiving units which are assigned to the simply connected communication devices 310, 320, 330. The simply-connected communication ¬ device 310, 320, 330 are connected via a respective Interlink connection with the double-connected communication device 200th
Darüber hinaus umfasst das in Figur 3 dargestellte Kommunika¬ tionsgerät 200 ein durch einen Backplane Switch realisiertes Koppelelement 214, das mit den Sende- und Empfangseinheiten und der Redundanzeinheit des Kommunikationsgeräts 200 verbun¬ den ist und einen zugeordneten Controller 241 aufweist. Die Redundanzeinheit 213 weist ferner eine Speichereinheit 234 auf, in der eine Tabelle (proxy node table) mit Angaben zu sämtlichen einfach angebundenen Netzknoten 310, 320, 330 ge- speichert ist. In addition, the communica ¬ tion device shown in Figure 3 includes 200 a realized by a backplane switch coupling element 214, which is 200 verbun ¬ with the transmitting and receiving units, and the redundancy unit of the communication device and has an associated controller 241st The redundancy unit 213 also has a memory unit 234 in which a table (proxy node table) containing information about all the simply connected network nodes 310, 320, 330 is stored.
Die zentrale Duplikatefiltereinheit 232 führt eine sämtliche Empfangseinheiten des Kommunikationsgeräts 200 erfassende De- tektion empfangener redundanter Datenrahmen durch. Außerdem führt die zentrale Duplikatefiltereinheit 232 ein beide Emp¬ fangseinheiten erfassendes Verwerfen detektierter redundanter Datenrahmen durch oder veranlasst dies. Insbesondere führt die Duplikatefiltereinheit 232 vorzugsweise erst dann eine Detektion empfangener redundanter Datenrahmen durch, wenn ein jeweiliger empfangener Datenrahmen ein Redundanzkennzeichen aufweist. Darüber hinaus kann die Duplikatefiltereinheit 232 durch unterschiedliche Empfangseinheiten empfangene Datenrahmen, die eine identische Kommunikationsnetzadresse bzw. einen identischen Geräteidentifikator aufweisen sowie eine identi- sehe Redundanzzusatzinformation umfassen, als zueinander redundant detektieren. Eine Redundanzzusatzinformation kann beispielsweise eine Sequenznummer, ein Redundanz-Tag (HSR, IEEE 802.1CB) oder ein Redundanz-Trailer (PRP) sein. The central duplicate filter unit 232 performs a detection of all received units of the communication device 200 detection of received redundant data frame. In addition, the central duplicates filter unit 232 performs both Emp ¬ caught units detected is detected discarding redundant data frame by or cause to be. In particular, the duplicate filter unit 232 preferably performs a detection of received redundant data frames only when a respective received data frame has a redundancy flag. In addition, the duplicate filter unit 232 may have data frames received by different receiving units, which have an identical communication network address or an identical device identifier, and an identical data frame. see additional redundancy information, as redundant detect each other. Additional redundancy information may be, for example, a sequence number, a redundancy tag (HSR, IEEE 802.1CB) or a redundancy trailer (PRP).
Zueinander redundante Datenrahmen werden senderseitig durch eine einheitliche Sequenznummer gekennzeichnet. Zur Detektion von Duplikaten werden in einer der Duplikatefiltereinheit 232 zugeordneten Speichereinheit - sämtliche Empfangseinheiten des Kommunikationsgeräts 200 erfassend - Sequenznummern von fehlerfrei empfangenen Datenrahmen gespeichert. Bei Empfang eines neuen Datenrahmens überprüft die Duplikatefiltereinheit 232 sämtliche Empfangseinheiten erfassend die Sequenznummer des empfangenen neuen Datenrahmens auf Übereinstimmung mit einer bereits gespeicherten Sequenznummer. Bei einer Übereinstimmung liegt ein zu verwerfendes Duplikat vor. Mutually redundant data frames are identified on the transmitter side by a uniform sequence number. For the detection of duplicates, sequence numbers of error-free received data frames are stored in a memory unit assigned to the duplicate filter unit 232, which detects all receiving units of the communication apparatus 200. Upon receipt of a new data frame, the duplicate filter unit 232 checks all receiving units to detect the sequence number of the received new data frame in accordance with an already stored sequence number. A match is a discardable duplicate.
Entsprechend Figur 2 kann Datenverkehr mit Multicast-Daten- rahmen 21-24 innerhalb der Ringtopologie mittels zentraler Duplikatefiltereinheiten in den doppelt angebundenen Kommunikationsgeräten 200-203 deutlich reduziert werden im Vergleich zu einer Lösung mit separaten Duplikatefiltereinheiten pro Port. Beispielsweise wird ein in Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 200 durch die zentrale Duplikatefiltereinheit des Kommunikationsgeräts 203 verworfen und damit aus der Ringtopologie entfernt, wenn durch das Kom¬ munikationsgerät 203 zu einem früheren Zeitpunkt ein gegen Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 200 empfangen worden ist. Analog dazu wird ein gegen Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 200 durch die zentrale Duplikatefiltereinheit des Kom¬ munikationsgeräts 201 verworfen, wenn durch das Kommunikati¬ onsgerät 201 zu einem früheren Zeitpunkt ein in Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 200 empfangen worden ist. In entsprechender Weise wird auch ein in Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 201 durch die zentrale Duplikatefiltereinheit des Kommunikationsgeräts 202 verworfen, wenn durch das Kommunika- tionsgerät 202 zu einem früheren Zeitpunkt ein gegen Uhrzei¬ gerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 201 empfangen worden ist. Auch ein gegen Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 201 wird durch die zentrale Duplikatefiltereinheit des Kommunikations- geräts 203 verworfen, wenn durch das Kommunikationsgerät 203 zu einem früheren Zeitpunkt ein in Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 201 empfangen worden ist . Darüber hinaus wird ein gegen Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 202 durch die zentrale Duplikatefiltereinheit des Kommunikationsgeräts 201 verwor¬ fen, wenn durch das Kommunikationsgerät 201 zu einem früheren Zeitpunkt ein in Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 200 empfangen worden ist. Des weiteren wird ein in Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 202 durch die zentrale Duplikatefilter¬ einheit des Kommunikationsgeräts 203 verworfen, wenn durch das Kommunikationsgerät 203 zu einem früheren Zeitpunkt ein gegen Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 202 empfangen worden ist. Ein in Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 203 durch die zentrale Duplikatefiltereinheit des Kommunikations¬ geräts 200 verworfen, wenn durch das Kommunikationsgerät 200 zu einem früheren Zeitpunkt ein gegen Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 203 empfangen worden ist. Schließlich wird ein gegen Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 203 durch die zentrale Duplikatefiltereinheit des Kommunikationsgeräts 202 verworfen, wenn durch das Kommunikationsgerät 202 zu einem früheren Zeitpunkt ein in Uhrzeigerrichtung gesendeter Datenrahmen des Kommunikationsgeräts 203 empfangen worden ist. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, werden somit bei N Ringteilneh- mern mit zentralen Duplikatefiltereinheiten N+1 Datenrahmen mit Multicast-Zielen übermittelt; jedes der 4 doppelt ange¬ bundenen Kommunikationsgeräte 200-203 übermittelt also nur 5 statt 8 Multicast-Datenrahmen 21-24. Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Redundanzeinheit 213 über eine erste und zweite Schnitt¬ stelle mit dem Koppelelement 214 verbunden sein. Dabei ist die erste Schnittstelle ausschließlich für eine Übermittlung durch die erste Empfangseinheit 211 empfangener Datenrahmen vorgesehen, während die zweite Schnittstelle ausschließlich für eine Übermittlung durch die zweite Empfangseinheit 212 empfangener Datenrahmen vorgesehen ist. Darüber hinaus um- fasst die Redundanzeinheit 213 in diesem Fall eine Kennzeich¬ nungseinheit 233, die - anstelle eines Verwerfens durch die Duplikatefiltereinheit 232 - auf Veranlassung der Duplikate- filtereinheit 232 einen Redundanzindikator in einen empfangenen redundanten Datenrahmen einfügt. Der Redundanzindikator wird durch Einfügen eines ungültigen Datums in einen Datenrahmen gebildet. Darüber hinaus leitet die Redundanzeinheit 13 bei dieser Ausführungsvariante durch beide Empfangseinhei¬ ten 211, 212 empfangene Datenrahmen zwischenspeicherungsfrei an das Koppelelement 214 weiter. Referring to Figure 2, multicast data frame 21-24 traffic within the ring topology can be significantly reduced by using centralized duplicate filter units in the dual-ported communication devices 200-203 as compared to a separate duplicate filter unit per port solution. For example, a transmitted clockwise data frame of the communication device 200 through the central duplicates filter unit of the communication device is discarded 203 and thus removed from the ring topology, when it has been received by the Kom ¬ munikationsgerät 203 at an earlier time, a transmitted counterclockwise direction data frame of the communication device 200th A transmitted data frame in counterclockwise direction of the communication device is rejected by the central unit of the duplicate filters Kom ¬ munikationsgeräts 201 200 Similarly, if by the Kommunikati ¬ onsgerät 201 at an earlier time, a clockwise direction in transmitted data frames of the communication device 200 has been received. In a corresponding manner, a transmitted clockwise data frame of the communication device 201 through the central duplicates filter unit of the communication device 202 is discarded if tion device through the communication 202 at an earlier time, a transmitted against Time ¬ gerrichtung data frame of the communication device has been received two hundred and first Also, a counterclockwise data frame of the communication apparatus 201 is discarded by the central duplicate filter unit of the communication apparatus 203 when a clock frame data frame of the communication apparatus 201 has been received by the communication apparatus 203 at an earlier time. In addition, a transmitted counterclockwise direction data frame of the communication device 202 through the central duplicates filter unit of the communication device 201 verwor ¬ fen, when it has been received by the communication device 201 at an earlier time, a transmitted clockwise data frame of the communication device 200th Further, a transmitted clockwise data frame of the communication device 202 through the central duplicates filter ¬ unit of the communication device is discarded 203 when it is received by the communication device 203 at an earlier time, a transmitted counterclockwise direction data frame of the communication device 202nd A clock frame sent data frame of the communication device 203 by the central Duplikatefiltereinheit the communication device ¬ 200 discarded when an anticlockwise sent data frame of the communication device 203 has been received by the communication device 200 at an earlier time. Finally, a counterclockwise sent data frame of the communication device 203 through the central duplicate filter unit of the communication device 202 discarded if a clock frame sent data frame of the communication device 203 has been received by the communication device 202 at an earlier time. As can be seen from FIG. 2, data frames with multicast destinations are thus transmitted to N ring subscribers with central duplicate filter units N + 1; each of the 4 double be ¬-bound communication devices 200-203 so transmitted only 5 instead of 8 multicast data frames 21-24. According to a further advantageous embodiment, the redundancy unit 213 can be connected to the coupling element 214 via a first and second interface . In this case, the first interface is provided exclusively for a transmission by the first receiving unit 211 of received data frames, while the second interface is provided exclusively for a transmission by the second receiving unit 212 of received data frames. In addition, environmentally redundancy unit 213 holds in this case, a characteristic ¬-drying unit 233 which - inserting at the instigation of the duplicates filter unit 232 includes a redundancy indicator in a received redundant data frames - instead of discarding duplicates by the filter unit 232nd The redundancy indicator is formed by inserting an invalid date into a data frame. In addition, in this embodiment, the redundancy unit 13 forwards data frames received by both receiving units 211, 212 to the switching element 214 without buffering.
Redundanzindikatoren in empfangenen Datenrahmen werden ent- sprechend der weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden durch eine Detektionseinheit 242 ausgewertet, die dem Con¬ troller 241 des Koppelelements 214 zugeordnet ist und Daten¬ rahmen mit Redundanzindikatoren abschließend verwirft. Bei Einfügen eines ungültigen Datums als Redundanzindikator kann dies beispielsweise auf Basis einer zyklischen Redundanzprü¬ fung (cyclic redundancy check) erfolgen. Dem Controller 241 des Koppelelements 214 kann außerdem eine Zählereinheit 243 zugeordnet sein, die fehlerfrei und fehlerbehaftet empfangene Datenrahmen erfasst. Eine dem Controller 241 des Koppelelements 214 zugeordnete Auswerteeinheit 244 signalisiert bei einer unter einem vorgebbaren Schwellwert liegenden Differenz zwischen fehlerfrei und fehlerbehaftet empfangenen Datenrahmen einen fehlerfreien redundanten Netzzustand. Bei einer steigenden Anzahl von fehlerfrei empfangenen Datenrahmen und einer zugleich stagnierenden Anzahl von fehlerbehaftet empfangenen Datenrahmen kann die Auswerteeinheit 244 einen Netzzustand mit Redundanzverlust signalisieren. Außerdem kann die Auswerteinheit 244 bei einer stagnierenden Anzahl von fehler- frei und von fehlerbehaftet empfangenen Datenrahmen einen Netzausfall signalisieren. Redundancy indicators in received data frames are accordingly of another advantageous embodiment are evaluated by a detection unit 242, which is assigned to the Con troller ¬ 241 of the coupling member 214 and frame data ¬ finally with redundancy indicators rejects. When inserting an invalid date as a redundancy indicator can (cyclic redundancy check) be done for example based on a cyclic Redundanzprü ¬ exam. The controller 241 of the coupling element 214 may also be associated with a counter unit 243, which records error-free and erroneous received data frames. An evaluation unit 244 assigned to the controller 241 of the coupling element 214 signals a faultless redundant network state at a difference between error-free and error-prone received data frame below a predefinable threshold value. With an increasing number of error-free received data frames and at the same time a stagnant number of erroneously received data frames, the evaluation unit 244 can signal a network state with redundancy loss. In addition, the evaluation unit 244 can signal a power failure with a stagnant number of error-free and erroneously received data frames.
Die Merkmale der vorangehend beschriebenen Ausführungsbei¬ spiele können sowohl einzeln als auch in beschriebener Kombi- nation miteinander realisiert sein. The features of the exemplary embodiments described above can be implemented individually as well as in combination with each other.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kommunikationsgerät für ein redundant betreibbares indust¬ rielles Kommunikationsnetz mit 1. Communication device for a redundant operable indust ¬ rielles communication network with
- zumindest einer ersten und einer zweiten Sende- und Empfangseinheit, die jeweils eine Schnittstelle für eine Kommunikationsverbindung innerhalb des industriellen Kommunikationsnetzes aufweisen, at least one first and one second transmitting and receiving unit each having an interface for a communication connection within the industrial communication network,
- einem mit der ersten und der zweiten Sende- und Empfangs- einheit verbundenen Koppelelement,  a coupling element connected to the first and second transmitting and receiving units,
- einer Redundanzeinheit, die zumindest eine  a redundancy unit comprising at least one
Multiplexereinheit zur parallelen Weiterleitung redundant zu sendender Datenrahmen an beide Sendeeinheiten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass  Multiplexer unit for parallel forwarding redundant data frame to be transmitted to both transmission units comprises, characterized in that
- die Redundanzeinheit eine zentrale Duplikatefiltereinheit für sämtliche Sende- und Empfangseinheiten umfasst, the redundancy unit comprises a central duplicate filter unit for all transmitting and receiving units,
- die Duplikatefiltereinheit für eine beide Empfangseinhei¬ ten erfassende Detektion empfangener redundanter Datenrahmen ausgestaltet und eingerichtet ist, - duplicates filter unit is configured for both Empfangseinhei ¬ th sensing detection of received redundant data frame and set up
- die Duplikatefiltereinheit für eine Veranlassung eines beide Empfangseinheiten erfassenden Verwerfens detektier- ter redundanter Datenrahmen ausgestaltet und eingerichtet ist . - The duplicate filter unit is designed and set up for initiating a rejection of detected redundant data frames detecting both receiving units.
2. Kommunikationsgerät nach Anspruch 1, 2. Communication device according to claim 1,
bei dem die Duplikatefiltereinheit dafür ausgestaltet und eingerichtet ist, erst dann eine Detektion empfangener redundanter Datenrahmen durchzuführen, wenn ein jeweiliger empfangener Datenrahmen ein Redundanzkennzeichen aufweist, und bei dem die Duplikatefiltereinheit dafür ausgestaltet und einge¬ richtet ist, durch unterschiedliche Empfangseinheiten empfangene Datenrahmen, die eine identische Kommunikationsnetzad¬ resse und/oder einen identischen Geräteidentifikator aufwei- sen sowie eine identische Redundanzzusatzinformation umfassen, als zueinander redundant zu detektieren und detektierte redundante Datenrahmen zu verwerfen. wherein the duplicate filter unit is configured and arranged to only perform a detection of received redundant data frame when a respective received data frames having a redundancy flag, and in which the duplicates filter unit is configured for and evaporated ¬ directed received by different receiving units data frames having an identical Kommunikationsnetzad ¬ resse and / or an identical device identifier aufwei- sen as well as an identical redundancy additional information, as redundant to detect each other and to discard detected redundant data frames.
3. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem zueinander redundante Datenrahmen durch eine einheitliche für jedes Kommunikationsgerät individuell gebildete Se¬ quenznummer gekennzeichnet sind, und bei dem der 3. Communication device according to one of claims 1 or 2, wherein mutually redundant data frames are characterized by a uniform for each communication device individually formed Se ¬ quenznummer, and wherein the
Duplikatefiltereinheit eine Speichereinheit zugeordnet ist, die für eine beide Empfangseinheiten erfassende Speicherung von Sequenznummern fehlerfrei empfangener Datenrahmen eingerichtet ist, und bei dem die Duplikatefiltereinheit für eine beide Empfangseinheiten erfassende Überprüfung auf Übereinstimmung mit einer bereits gespeicherten Sequenznummer bei Empfang eines neuen Datenrahmens ausgestaltet und eingerich¬ tet ist. Duplicate filter unit is associated with a memory unit, which is set up for a both receiving units recording storage of sequence numbers error-free received data frames, and wherein the duplicate filter unit for a two receiving units detected checking for compliance with an already stored sequence number upon receipt of a new data frame and eingerich ¬ tet ,
4. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei beide Sende- und Empfangseinheiten eine identische Kom- munikationsnetzadresse, einen identischen Geräteidentifikator und/oder einen identischen Identifikator einer Kommunikationsbeziehung aufweisen. 4. Communication device according to one of claims 1 to 3, wherein both transmitting and receiving units have an identical communication network address, an identical device identifier and / or an identical identifier of a communication relationship.
5. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Koppelelement zusätzlich mit zumindest einem An- schluss für zumindest einen einfach angebundenen Netzknoten verbunden ist, und bei dem die Duplikatefiltereinheit zusätz¬ lich Datenverkehr über den zumindest einen Anschluss für zumindest einen einfach angebundenen Netzknoten erfasst. 5. Communication device according to one of claims 1 to 4, wherein the coupling element is additionally connected to at least one connection for at least one simply connected network node, and in which the duplicate filter unit ¬ additional data traffic on the at least one connection for at least one simply connected Network node detected.
6. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Koppelelement ein Hochgeschwindigkeitsbus ist. 6. Communication device according to one of claims 1 to 5, wherein the coupling element is a high-speed bus.
7. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Redundanzeinheit mittels eines Field Programmable Gate Arrays realisiert ist, und bei dem das Koppelelement ein Backplane Switch mit zugeordnetem Controller ist. 7. Communication device according to one of claims 1 to 6, wherein the redundancy unit is implemented by means of a field programmable gate array, and wherein the coupling element is a backplane switch with associated controller.
8. Kommunikationsgerät nach Anspruch 7, 8. Communication device according to claim 7,
bei dem der Backplane Switch über zumindest einen Interlink- Anschluss mit zumindest einem einfach angebundenen Netzknoten verbunden ist, und bei dem die Duplikatefiltereinheit zusätz- lieh Datenverkehr über den zumindest einen Interlink- Anschluss erfasst. in which the backplane switch is connected via at least one interlink connection to at least one simply connected network node, and in which the duplicate filter unit additionally detects data traffic via the at least one interlink connection.
9. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem eine Datenübermittlung entsprechend High-availability Seamless Redundancy, entsprechend Parallel Redundancy Proto- col und/oder entsprechend Frame Replication and Elimination for Reliability gemäß IEEE802.1CB erfolgt. 9. Communication device according to one of claims 1 to 8, in which a data transmission according to High-availability Seamless Redundancy, according to Parallel Redundancy Protocol and / or according to Frame Replication and Elimination for Reliability according to IEEE802.1CB.
10. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Redundanzeinheit über eine erste und zweite 10. Communication device according to one of claims 1 to 9, wherein the redundancy unit via a first and second
Schnittstelle mit dem Koppelelement verbunden ist, und bei dem die erste Schnittstelle für eine Übermittlung von durch die erste Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen vorgesehen ist, und bei dem die zweite Schnittstelle für eine Übermitt- lung von durch die zweite Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen vorgesehen ist, und bei dem der Duplikatefiltereinheit eine Kennzeichnungseinheit zugeordnet ist, die für ein Einfü¬ gen eines Redundanzindikators in einen empfangenen redundanten Datenrahmen ausgestaltet und eingerichtet ist, und bei dem die Redundanzeinheit für ein Zwischenspeicherungsfreies Weiterleiten von durch beide Empfangseinheiten empfangenen Datenrahmen an das Koppelelement ausgestaltet und eingerich¬ tet ist. Interface is connected to the coupling element, and wherein the first interface is provided for a transmission of data received by the first receiving unit data frame, and wherein the second interface is provided for a transmission of data received by the second receiving unit data frame, and wherein is assigned to the duplicate filter unit is a marking unit, which is designed for a Introductor ¬ gene of a redundancy indicator in a received redundant data frame and set and, in the redundancy unit for a caching Free forwarding received by both receiving units data frame to the coupling element configured and evaporated rich ¬ tet.
11. Kommunikationsgerät nach Anspruch 10, 11. Communication device according to claim 10,
bei dem das Koppelelement eine Detektionseinheit umfasst, die für eine Auswertung von Redundanzindikatoren in empfangenen Datenrahmen und für ein Verwerfen von Datenrahmen mit Redun- danzindikatoren ausgestaltet und eingerichtet ist. in which the coupling element comprises a detection unit which is designed and set up for evaluating redundancy indicators in received data frames and for discarding data frames with redundancy indicators.
12. Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 10 oder 11, bei dem der Redundanzindikator durch ein eingefügtes ungültiges Datum eines Datenrahmens gebildet ist. 12. Communication device according to one of claims 10 or 11, wherein the redundancy indicator is formed by an inserted invalid date of a data frame.
13. Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationsgeräts in einem redundanten industriellen Kommunikationsnetz, bei dem 13. A method for operating a communication device in a redundant industrial communication network, wherein
- das Kommunikationsgerät zumindest eine erste und eine  - The communication device at least a first and a
zweite Sende- und Empfangseinheit umfasst, die jeweils eine Schnittstelle für eine Kommunikationsverbindung innerhalb des industriellen Kommunikationsnetzes aufweisen, second transmitting and receiving unit, each having an interface for a communication connection within the industrial communication network,
- die erste und die zweite Sende- und Empfangseinheit mit einem Koppelelement verbunden sind, the first and the second transmitting and receiving units are connected to a coupling element,
- eine Redundanzeinheit des Kommunikationsgeräts eine  a redundancy unit of the communication device
Multiplexereinheit umfasst, die redundant zu sendende Da¬ tenrahmen parallel an beide Sendeeinheiten weiterleitet, dadurch gekennzeichnet, dass Multiplexer unit, the redundant to send data ¬ frame in parallel to both transmitting units forwards, characterized in that
- die Redundanzeinheit eine zentrale Duplikatefiltereinheit für sämtliche Sende- und Empfangseinheiten umfasst,  the redundancy unit comprises a central duplicate filter unit for all transmitting and receiving units,
- die Duplikatefiltereinheit eine beide Empfangseinheiten erfassende Detektion empfangener redundanter Datenrahmen durchführt, the duplicate filter unit carries out a detection of received redundant data frames that detects both receiving units,
- die Duplikatefiltereinheit ein beide Empfangseinheiten erfassendes Verwerfen detektierter redundanter Datenrah- men veranlasst. - The duplicate filter unit causes both receiving units detecting discarding detected redundant Datenrah- men.
14. Verfahren nach Anspruch 13, 14. The method according to claim 13,
bei dem die Duplikatefiltereinheit erst dann eine Detektion empfangener redundanter Datenrahmen durchführt, wenn ein jeweiliger empfangener Datenrahmen ein Redundanzkennzeichen aufweist, und bei dem die Duplikatefiltereinheit durch unter¬ schiedliche Empfangseinheiten empfangene Datenrahmen, die eine identische Kommunikationsnetzadresse und/oder einen iden¬ tischen Geräteidentifikator aufweisen sowie eine identische Redundanzzusatzinformation umfassen, als zueinander redundant detektiert und detektierte redundante Datenrahmen verwirft. wherein the duplicate filter unit only performs detection of received redundant data frame when a respective received data frames having a redundancy flag, and in which the duplicates filter unit through under ¬ schiedliche receiving units received data frames having an identical communication network address and / or an identical ¬ tables device identifier and a identical redundancy additional information include, as redundant detected to each other and discards detected redundant data frames.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, 15. The method according to any one of claims 13 or 14,
bei dem zueinander redundante Datenrahmen durch eine einheitliche für jedes Kommunikationsgerät individuell gebildete Se- quenznummer gekennzeichnet werden, und bei dem in einer der Duplikatefiltereinheit zugeordneten Speichereinheit beide Empfangseinheiten erfassend Sequenznummern von fehlerfrei empfangenen Datenrahmen gespeichert werden, und bei dem die Duplikatefiltereinheit beide Empfangseinheiten erfassend bei Empfang eines neuen Datenrahmens dessen Sequenznummer aufin which mutually redundant data frames are identified by a uniform sequence number individually formed for each communication device, and in which the two receiving units are stored in a duplicate filter unit detecting sequence numbers of error-free received data frames, and wherein the duplicate filter unit detects both receiving units upon receipt of a new data frame whose sequence number
Übereinstimmung mit einer bereits gespeicherten Sequenznummer überprüft . Checked match with an already stored sequence number.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, 16. The method according to any one of claims 13 to 15,
bei dem Datenrahmen entsprechend High Availability Seamless Redundancy, entsprechend Parallel Redundancy Protocol in the data frame according to High Availability Seamless Redundancy, according to Parallel Redundancy Protocol
und/oder entsprechend Frame Replication and Elimination for Reliability gemäß IEEE802.1CB übermittelt werden. and / or according to Frame Replication and Elimination for Reliability according to IEEE802.1CB.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, 17. The method according to any one of claims 13 to 16,
bei dem die Redundanzeinheit über eine erste und zweite in which the redundancy unit has a first and second
Schnittstelle mit dem Koppelelement verbunden ist, und bei dem über die erste Schnittstelle durch die erste Empfangsein¬ heit empfangene Datenrahmen übermittelt werden, und bei dem über die zweite Schnittstelle durch die zweite Empfangsein¬ heit empfangene Datenrahmen übermittelt werden, und bei dem die Redundanzeinheit in einen empfangenen redundanten Datenrahmen einen Redundanzindikator einfügt und durch beide Emp- fangseinheiten empfangene Datenrahmen zwischenspeicherungs- frei an das Koppelelement weiterleitet. Interface is connected to the coupling element, and in which over the first interface by the first Empfangsein ¬ unit received data frames are transmitted, and in the be through the second interface through the second Empfangsein ¬ integrated received data frames received, and wherein the redundancy unit inserts a redundancy indicator in a received redundant data frame and through both recom- received frame caught units caching freely passes it on to the coupling element.
18. Verfahren nach Anspruch 17, 18. The method according to claim 17,
bei dem eine dem Koppelelement zugeordnete Detektionseinheit Redundanzindikatoren in empfangenen Datenrahmen auswertet und Datenrahmen mit Redundanzindikatoren verwirft. in which a detection unit assigned to the coupling element evaluates redundancy indicators in received data frames and discards data frames with redundancy indicators.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, 19. The method according to any one of claims 17 or 18,
bei dem der Redundanzindikator durch ein eingefügtes ungülti- ges Datum eines Datenrahmens gebildet wird. where the redundancy indicator is formed by an inserted invalid date of a data frame.
PCT/EP2015/069832 2015-08-31 2015-08-31 Communication device for a redundantly operable industrial communication network and method for operating a communication network WO2017036508A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2015/069832 WO2017036508A1 (en) 2015-08-31 2015-08-31 Communication device for a redundantly operable industrial communication network and method for operating a communication network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2015/069832 WO2017036508A1 (en) 2015-08-31 2015-08-31 Communication device for a redundantly operable industrial communication network and method for operating a communication network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017036508A1 true WO2017036508A1 (en) 2017-03-09

Family

ID=54140405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/069832 WO2017036508A1 (en) 2015-08-31 2015-08-31 Communication device for a redundantly operable industrial communication network and method for operating a communication network

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017036508A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110912778A (en) * 2019-12-04 2020-03-24 国网湖北省电力有限公司 Test system and test method supporting HSR standard transmission protocol
CN110912655A (en) * 2019-12-24 2020-03-24 瑞斯康达科技发展股份有限公司 Data redundancy backup method, device, equipment and medium
CN114844774A (en) * 2022-04-24 2022-08-02 重庆长安汽车股份有限公司 Redundant communication system, method and storage medium of vehicle-mounted Ethernet ring network
CN115685727A (en) * 2021-07-30 2023-02-03 中国科学院沈阳自动化研究所 Robot digital workshop application-oriented redundant communication network implementation method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008106906A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Filtering of redundant frames in a network node
EP2282452A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-09 ABB Research Ltd. Data transmission in a ring-type communication network
EP2661023A1 (en) * 2012-04-30 2013-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Communication device for a redundant industrial communication network and method for operating a communication device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008106906A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Filtering of redundant frames in a network node
EP2282452A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-09 ABB Research Ltd. Data transmission in a ring-type communication network
EP2661023A1 (en) * 2012-04-30 2013-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Communication device for a redundant industrial communication network and method for operating a communication device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110912778A (en) * 2019-12-04 2020-03-24 国网湖北省电力有限公司 Test system and test method supporting HSR standard transmission protocol
CN110912655A (en) * 2019-12-24 2020-03-24 瑞斯康达科技发展股份有限公司 Data redundancy backup method, device, equipment and medium
CN115685727A (en) * 2021-07-30 2023-02-03 中国科学院沈阳自动化研究所 Robot digital workshop application-oriented redundant communication network implementation method
CN115685727B (en) * 2021-07-30 2024-05-14 中国科学院沈阳自动化研究所 Redundant communication network implementation method for robot digital workshop application
CN114844774A (en) * 2022-04-24 2022-08-02 重庆长安汽车股份有限公司 Redundant communication system, method and storage medium of vehicle-mounted Ethernet ring network

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2634973B1 (en) Communication device for a redundant industrial communication network and method for operating a communication device
EP2274655B2 (en) Method, system and bus coupler for exchanging data between an overlay network and an underlay network
EP2688249B1 (en) Method for message transmission in a redundant industrial communication network and communication device for a redundant industrial communication network
EP2661023B1 (en) Communication device for a redundant industrial communication network and method for operating a communication device
EP2838220B1 (en) Method for the redundant transmission of messages in an industrial communication network and communication device
EP1100230B1 (en) Data transmission system for aircrafts
EP2712124B1 (en) Redundant industrial communication system and method for its operation
EP2693700B1 (en) Method for message transmission in a redundant industrial communication network and communication device for a redundant industrial communication network
WO2017036508A1 (en) Communication device for a redundantly operable industrial communication network and method for operating a communication network
WO2014096278A1 (en) Data transmission protocol with protocol exception state
EP1686732B1 (en) Method and system for transmitting protocol data units
EP3151476B1 (en) Method for cross-traffic between two slaves of a ring -shaped data network
EP2670078B1 (en) Communication device for a redundant industrial communication network and method for operating a communication device
EP3343303B1 (en) Radio communication system and method for an industrial automation system
EP3020162B1 (en) Semantic deduplication
EP2680503B1 (en) Communication device for a redundant industrial communication network and method for operating a communication device
EP1430634B1 (en) Forwarding of data messages with double-node data replacement
EP1540895B1 (en) Method for permanent redundant transmission of data telegrams in communication systems
EP2704370A1 (en) Method for message transmission in a redundant industrial communication network and communication device for a redundant industrial communication network
EP2854345B1 (en) Method and coupling communication device for message delivery in a redundantly operable industrial communication network
EP2750310A1 (en) Method for synchronizing local clocks in a communication network of an industrial automation system and network infrastructure device
DE102020202226A1 (en) Process and transmission system for the transmission of measurement data
EP3435179B1 (en) Method for functionally secure exchange of information according to a safety standard
EP3422641A1 (en) Method for message delivery in a redundant operable industrial communication network and communication device for carrying out said method
EP3629550A1 (en) Method for transmitting data within an industrial communication system and coupling communication device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15763510

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15763510

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1