CN101341450A - 数据周期性传输的方法、通信网络及控制单元 - Google Patents

Abstract

为了在与控制单元和若干节点连接的传输路径上传输数据，所述控制单元在整个传输周期时间内通过考虑到传输标准而以连续方式周期性输出电报形式的数据到所述传输路径上，所述节点在所述电报通过时与所述电报交换数据。所述控制单元将所述传输周期再分为具有相同长度的许多子周期。在每一子周期中发送至少一个通信电报，第一节点可在所述至少一个通信电报通过时，将用于位于所述传输路径下游的第二节点的数据写入到所述至少一个通信电报中。

Description

数据周期性传输的方法、通信网络及控制单元

技术领域

本发明涉及用于周期地传输数据的方法、通信网络和控制单元，所述数据确切地说呈以太网电报的形式。

背景技术

以太网是数据当前借以以高达每秒100百万位(Mbps)的速率在局域通信网络(所谓的局域网(LAN))内传输的最普遍技术。LAN是限于某一地理区域的局域通信网络，且包含至少控制单元和若干工作站(也称作节点)，其作为参与者通过例如同轴电缆、玻璃光纤电缆或双绞线电缆的传输路径而连接。

LAN通过网络操作系统和统一的网络协议来操作。以太网体现潜在的网络协议，且因此支持各种类型的通信协议，例如TCP/IP协议或IPX协议。在OSI层模型中，用于网络中数据通信的国际参考模型由包含七层的层堆叠、为每一层定义的许多协议和将其服务提供给相应下一较高层的协议组成，将以太网协议指派给第二层(所谓的导体层)。在此导体层中，集中待发送的数据以形成电报，在所述电报中添加关于相应通信协议的具体信息。在所述网络中，导体层负责将数据电报从一个参与者传送到另一者且用于检测错误。

在以太网概念中，导体层分为两个层级，第一层级为数据添加标头(所谓的起始标识)，其包含接收协议为了实现正确的数据传输而需要的信息。在以太网协议的第二层级上，接着通过额外的前同步码和结束段(所谓的校验和)来包封电报，以用于将其在参与者之间传送。通过所述以太网电报，可传输长度高达1500字节的数据，借此必须在各个以太网电报之间遵守固定的中断间隔。

对于通过以太网传输路径来发送和接收以太网电报，通常由以太网控制器来负责，其也称作媒体存取控制器(MAC)，其连接在控制单元与以太网传输路径之间。MAC控制器通常包含发送和接收移位寄存器，以便将以太网传输路径与控制单元的物理存储器分离。当前以太网控制器通常进一步包含直接存取物理存储器的可能性(所谓的直接存储器存取(DMA)模式)，通过所述模式，待发送和待接收的以太网电报可分别以省时的方式直接存储在存储器中或从存储器检索。

以太网协议主要用于办公室通信网络中。由于以太网概念在使用标准硬件和软件组件时的优点，而且可能使用简单的网络技术来达到高数据传输速率，所以以太网通信网络还逐渐用于工业制造中以在工作站之间进行数据交换。当在自动化中使用以太网协议时，必须确保以太网数据传输的实时能力。在控制机器时，通常需要进行基本上没有时间变化(即，所谓的抖动)的控制任务的周期性处理，在可预测回复时间内回应标准要求。

如果将在(例如)运行于以太网网络上的实时应用的框架内周期地传输以太网电报以便寻址由以太网传输路径连接的传感器和致动器，那么控制单元在每一控制周期中将相应以太网电报传递到其MAC控制器用于传输。因此，在传递到MAC控制器之前，控制单元自动将以太网传输标准(IEEE 802.3)中定义的中断间隔、起始标识、前同步码和校验和添加到待发送的数据。MAC控制器接着优选通过DMA模式而将以太网电报上载到其传输移位寄存器，且如果达到传输移位寄存器的特定充电电平，那么MAC控制器开始在以太网传输路径上传输以太网电报。

快速控制任务在现代制造和处理技术中日益突出。结果，用于工业自动化的通信网络中的控制单元必须以更快的速度对标准要求作出反应。以此方式，需要微秒范围内的响应时间以用于控制技术过程，例如在塑料工业中。为了保护所述快速反应时间，LAN网络中的控制单元必须是高性能处理单元，以便保证微秒范围内的周期时间，这又导致硬件成本较高。

发明内容

本发明的目标是提供用于传输数据的方法、通信网络和用于所述通信网络的控制单元，可借此以高频率在数据通信参与者间周期性分布数据。

根据本发明，通过根据权利要求1所述的方法、根据权利要求9所述的通信网络和根据权利要求17所述的控制单元来满足本目标。在附属权利要求中指示了其它有利实施例。

根据本发明，为了在控制单元和若干节点耦合到的传输路径上传输数据，控制单元在整个传输周期时间内考虑到传输标准以连续方式周期地输出电报形式的数据到传输路径，其中节点在电报通过期间与电报交换数据。控制单元因此将传输周期再分为具有相同长度的许多子周期，其中在每一子周期中传输至少一个通信电报，第一节点可在所述至少一个通信电报通过时，将用于位于传输路径下游的第二节点的数据写入到所述至少一个通信电报中。

通过本发明的实施例，电报的连续传输确保了传输过程的精确再现性，且因此确保电报的无抖动传输。通过将通信网络中的控制单元的传输周期分为具有相同长度的子周期，而每一子周期包含通信电报，便可能以长的时钟速率且因此以低负载来操作控制单元的传输过程，且同时将具有实质上较高频率的数据分布在每一子周期中，(例如)以便触发快速控制过程。通信系统的控制单元因此可以显着慢于实时通信原本需要的时钟来操作，因此为控制单元卸除负载。在控制单元中，接着可释放资源以用于其它任务，或者可用缓慢且因此便宜的硬件来装备控制单元。通过将控制单元的传输周期再分为子周期，进而可能在一个传输周期内在连接到控制单元下游的节点之间执行通信，因此以简单方式达到分布式控制。

根据优选实施例，控制单元在子周期中的固定时间点传输通信电报。此程序确保实时数据通过通信电报而被传递到节点，因此启用快速控制过程。

根据另一优选实施例，对将在子周期中传输的电报(包括控制单元的通信电报)的数量和/长度进行调整以便电报在预定传输周期时间的连续传输，以便在预定子周期时间内连续输出电报到传输路径。通过简单方式，此程序允许在利用子周期中可用的传输时间的同时连续执行子周期框架内的电报。

根据另一优选实施例，在第一节点中提供第一寄存器数据集，寄存器数据集包含传输路径上所传输的通信电报中的数据区的标识、第一节点中的相关联存储区的标识和写入命令，且在第二节点中提供第二寄存器数据集，第二寄存器数据集包含传输路径上所传输的通信电报中的数据区的标识、第二节点中的相关联存储区的标识和读取命令，第一和第二节点各自进行正通过传输路径的电报与相关联寄存器数据集的比较，且基于比较结果而在第一与第二节点之间通过控制单元所输出的通信电报而发生数据传输。通过此实施例，以简单方式启用随后连接到传输路径下游的任意节点之间的数据通信，因为在通过期间节点可通过与所提供的寄存器数据集相比较而分别将期望的用户数据写入到通信电报或从通信电报中读出期望的用户数据。

进一步优选的是寄存器数据集包含通信电报中的数据的起始地址、所述数据的结束地址或通信电报中的数据区的长度、节点中相关联数据的起始地址和作为写入或读取操作的数据传输的标识。此程序允许在周期内迅速解译通信电报且因此用于快速数据处理。寄存器数据集优选在通信网络的预备阶段(run-up phase)产生于节点中，因此确保通信网络中的高灵活性并以简单方式使得通信网络可适合于期望的控制要求。

为了能够启动快速控制过程，具体而言是对在传输周期的子周期中传输的通信电报的切换过程，进而优选的是在通信电报的数据区中提供控制日期，其可通过第一节点在通信电报的通过期间写入，借此位于传输路径下游的第二节点读出控制日期并将其与预定日期进行比较，以便在出现特定比较结果时进行控制操作。通过此程序，可通过节点间通信而进行快速控制机制，例如在塑料工业中。

将结合附图更详细地解释本发明。

附图说明

图1A展示本发明的通信网络；

图1B描绘通信网络中的控制单元的本发明的实施例；

图1C展示通信网络中的节点的本发明的实施例；

图2A展示通信电报；

图2B描绘本发明的传输过程；

图3A展示在读取操作期间在本发明的节点中发生的步骤序列的图；和

图3B展示在写入操作期间在本发明的节点中发生的步骤序列的图。

具体实施方式

局域通信网络(LAN)允许以简单方式在参与者(一般是计算机和机器)之间共享数据和资源。因此，以太网概念是LAN中的最普遍通信标准。用以太网通信网络为例来解释本发明。然而，以本发明的方式来操作任何LAN通信网络都是可能的。

以太网通信网络是基于多个参与者通过共享传输路径而彼此连接的LAN配置，借此待传输的数据以预定格式包封在下文称作以太网电报的数据包中。因此，以太网由三个区组成，即传输路径和网络接口、控制对以太网传输路径的接入的许多协议以及以太网电报格式。以太网通信网络基本上是可使用(例如)星形、总线或树形网络的任何期望网络拓扑的总线系统。

以太网协议已被认可为不仅是办公室通信中而且是工业自动化中的网络系统的通信标准，因为可使用标准硬件组件和标准软件协议，且此外可达到高的数据传输速率。

图1A示意性展示用于工业自动化中进行控制任务的以太网网络。所述以太网网络包含以太网传输路径2，控制单元1通过以太网传输路径2而连接到若干节点3(31、...3n-1)。传输路径为(例如)电导体、光纤或无线电电缆。控制单元1是通信网络中的主动参与者并确定数据通信。所述控制单元1是(例如)用作制造过程中的过程主计算机的微控制器。控制单元1包含网络接入授权，且可输出电报到传输路径2和通过传输路径2而接收电报。通信网络中的节点3表示例如I/O装置、阀、驱动器和转换器的外围机器装置。其不具有其本身的对通信网络的接入授权，即其不得输出离散电报给网络，而仅可与通过传输路径2的电报进行数据交换。

在图1A中所描绘的以太网网络中，传输路径2中的参与者经连接以形成链，借此每一节点3连接到两个相邻装置，其中第一节点31和最后节点3n连接到控制单元1。数据传输在一个方向上发生，从控制单元1开始到第一节点31，并从此处继续直到最后节点3n，接着返回控制单元1。在图1A所示的实施例中，由控制单元1输出到传输路径2上的以太网电报在通过节点3时由节点3进行处理，且接着从最后节点3n通过所有先前节点反馈回去，如果适用的话在没有任何进一步处理的情况下返回到控制单元1。

图1B展示用于连接到以太网传输路径2的本发明的控制单元1。为了在传输路径2上传输以太网电报，提供编码单元15，且为了从传输路径2接收以太网电报，提供解码单元16。经配置为移位寄存器的锁存器13、14分别连接到编码单元15或解码单元16，以便分别锁存待发送或待接收的以太网电报。编码单元15、解码单元16和两个锁存器13、14形成媒体存取控制器(MAC)。MAC控制器的传输和接收移位寄存器13、14优选以物理存储器11可直接通过所谓的直接存储器存取(DMA)模式来存取的方式而配置。或者可能的是使数据交换通过控制单元1的中央处理单元(CPU)12而分别在传输移位寄存器13或接收移位寄存器14与物理存储器11之间发生。然而，通过DMA模式的直接存取提供加速的数据交换。

由CPU 12进行控制单元14中的数据交换的控制。CPU 12此外还管理以太网网络的操作所需的所有过程，即其进行发送和接收过程的管理，并提供对待以以太网电报形式发送的数据的包封或对来自所接收以太网电报的数据的解包。实施在控制单元1的CPU 12上的操作系统通常包含层状软件结构，以便区分协议特定处理与电报或硬件特定处理。因此可能在以太网标准的框架中使用不同通信协议，而不必进行硬件特定驱动器修改。同时，也可无需额外修改协议特定软件而用所述方式来改变控制单元的硬件。

图1C描绘以太网传输路径2处的节点3的配置。节点3包含经提供而分别用于在以太网传输路径2上接收以太网电报或传输以太网电报的接收单元31和传输单元32。传输单元31和接收单元32连接到分配单元33，其在下文中将称为FMMU(现场总线存储器管理单元)且其中实施相应节点所需的总线协议的部分。分配单元33控制正在传输路径2上通过的电报与存储在节点3的数据存储器34中的用户数据之间的数据传递。用户数据可(例如)为用于进行制造过程的测量数据或控制数据。

图2A示意性描绘通过传输路径2的以太网电报5。所述电报可包含多达1500个字节，且由以下组成：具有起始标识51的标头、识别目标和源地址以及数据包类型的前同步码52、包含数据的中间部分53和包含校验和的结束部分34，结束部分用作错误检测机制。

当在工业自动化中使用LAN通信网络时，必须确保实时数据传输。同时，为了执行快速控制任务，代表外围机器装置的各个节点必须通过分布式LAN网络接收数据，所述数据具有基本上没有抖动(即，未偏离期望的周期时间)的在微秒范围内的周期时间。为了确保所述没有抖动的快速周期时间，并同时卸载通信网络的控制单元或允许减少控制单元所包括的硬件，根据本发明，控制单元1在整个传输周期时间内考虑到传输标准而周期性且连续输出电报5的形式的数据到传输路径2。因此，控制单元将传输周期再分为具有相同长度的许多子周期，借此在每一子周期中传输至少一个通信电报，第一节点3可将用于连接到传输路径2下游的第二节点3的数据写入到所述至少一个通信电报中。通过在控制单元1的传输周期中连续传输电报，确保传输过程的精确再现性且因此确保电报的无抖动传输。通过将控制单元1的传输周期再分为子周期，每一子周期含有包含待分布到各个节点的数据的至少一个通信电报，在所述子周期内节点也可彼此交换数据，可能用为控制单元卸除负载且不需要任何复杂硬件的缓慢传输周期时钟(例如，用微秒范围内的传输周期时钟)来操作控制单元，且同时通过子周期中包含的通信电报在实时条件下进行具有非常快的控制时间(例如，在微秒范围内)的控制任务。

图2B描绘控制单元1的传输周期的本发明的配置的实例。包含0.6毫秒的传输周期再分为三个子周期à200毫秒。对于每一子周期，提供两个通信电报501，其包含待分布于位于下游的节点中的数据。在通信电报501中，第一节点可接着在电报通过期间写入用于在传输方向上位于传输路径2下游的另一节点的数据。两个通信电报501由控制单元在子周期中的固定时间点传输，在图2的实施例中为第一和第二位置。在已发送两个通信电报501之后，可在子周期中或由“空”电报503传输包含用于节点的额外数据的其它电报502，“空”电报503仅用作占位符以便填充传输周期。图2B展示第一子周期中的两个额外数据电报502a、502b，第二子周期中的占位符电报503和第三子周期中的三个其它数据电报502c、502d、502e。在各个电报之间遵守根据传递协议所需要的中断间隔。

以太网电报在传输路径2上的传输过程由控制单元1以如下方式而执行：CPU 12中所用的软件驱动器将待发送的数据转换为以太网电报，所述电报在控制单元3以DMA模式操作的情况下存储在物理存储器11中。传输移位寄存器接着存取所存储的以太网电报以便将以太网电报5上载到移位寄存器中。在图2B中所示的电报序列中，首先将第一子周期的两个通信电报501a、501b，接着第一子周期的两个其它数据电报502a、502b，接着第二子周期的两个通信电报501c、501d和占位符电报503，接着第三子周期的两个通信电报501e、501f且最终第三子周期的三个数据电报502c、502d、502e传递到传输移位寄存器13中。以相同方式，其它传输周期的电报集接着存储在传输移位寄存器13中。如果充分的以太网电报已在CPU 12的软件驱动器控制下从物理存储器11传递到传输移位寄存器13以便执行连续的传输过程，那么传输移位寄存器13通过编码单元15而输出锁存的以太网电报到以太网传输路径2。然而，以太网传输仅在以太网网络安静时发生。此外，通常在以太网传输路径2上额外提供冲突防止机制。

如果控制单元1要实时地控制连接到以太网传输路径2的作为其它节点的传感器和致动器，那么需要子周期中的以太网电报5的无抖动传输序列。然而，在发送以太网电报时，出现若干受抖动影响的过程，且在最坏情形下，抖动增加。在实现以太网电报时，由于控制单元1和软件驱动器的操作系统中断等待时间波动而产生第一抖动。此外，运行时间中的波动出现在数据码中，所述数据码一直运行到以太网电报被传输为止。在具备高速缓冲存储器的现代控制单元中，进而在同一数据码中出现波动，因为视高速缓冲存储器内容而定，用于所请求存储器的等待时间可能会变化。其它抖动另外由于传递以太网电报到传输移位寄存器13而产生。

为了补偿抖动，根据本发明，控制单元1的CPU 12以将以太网电报5无中断地发送出传输移位寄存器13的方式而编程。因此，以如下方式控制传输移位寄存器13和所连接的编码单元15：在传输以太网电报之后，直接传输下一以太网电报，并遵守以太网传输标准中定义的中断间隔。

为了保证在控制时间所定义的子周期持续时间内连续传输以太网电报，CPU 12计算必须用多长时间传输多少以太网电报以便准确遵守预定子周期时间。根据以太网传输标准，CPU将待发送的数据53转换为相应长度的以太网电报5并将其存储在物理存储器11中，以太网电报5包含起始标识51、前同步码52和校验和54。传输移位寄存器13接着存取这些以太网电报5并将其锁存。只要传输移位寄存器13已达到某一充满水平，传输过程就开始，连续发送以太网电报持续控制单元1的整个传输周期，如图2B所示。

通过传输移位寄存器13，由CPU 12在控制单元1的物理存储器11中提供以太网电报与以太网电报的传输时间点分离，使得潜在抖动得以补偿。由于传输过程的定时完全取决于控制单元1和位于传输路径2下游的传输物理组件，以太网电报5被连续发送出传输移位寄存器13，所以精确的再现性且因此无抖动传输是可能的。

当计算待于传输周期中传输的以太网电报的数量和长度时，控制单元1的CPU 12将用于传输路径2上的波特率以及当包封待发送数据时自动添加的数据均考虑在内，所述待添加数据即起始标识51、前同步码52和校验和54以及待在以太网电报之间遵守的中断间隔。这些额外信号在以太网标准IEEE802.3中定义，且包含用于100基带TX以太网的8位，即具有用于起始标识的100兆波特、用于前同步码的56位、用于校验和的32位和用于中断间隔的69位的快速以太网。

由传输单元1通过编码单元15输出的电报在通过时由传输路径2所连接的节点3来解译。通过将传输周期再分为子周期，子周期包含位于固定位置(优选在第一位置)的用于控制实时过程的通信电报，可能由于较高频率而起始快速控制过程。因此，节点3通过子周期中的通信电报而在传输周期内彼此通信或交换控制过程所需的过程数据是可能的。其以如下方式进行：在通信电报通过时，先前节点将用于下游节点的数据写入到通信电报，所写入数据可在之后读出，且产生相应的控制过程。节点与通信电报之间的数据交换优选以如下解释的方式进行。

为了使相应节点3的FMMU单元33从通信电报501中提取与其相关联的数据或将所述数据传递到传输路径2，FMMU单元33包含具有若干寄存器数据集的寄存器单元331，其使通过的通信电报501与包含相关联数据的相应节点中的数据存储器34相关。每一寄存器数据集331因此包含以下描述通信电报501中的所连接存储区的寄存器：通信电报中的数据区的起始地址；通信电报中的存储区的结束地址；节点3的数据存储器34中的数据区的起始地址；数据传输的类型：写入或读取。

每一寄存器数据集331因此指示与相应节点相关联的通信电报501中的数据的起始。通过确定寄存器集中的数据结束，因此确定与相应节点相关联的通信电报501中的数据的长度。代替结束地址，寄存器数据集331因此还可包含关于通信电报501中的相关联数据区的长度的信息。寄存器数据集331中包含的关于节点的数据存储器34中的数据集的起始的信息用于将通信电报中包含的数据分配到节点中的数据。寄存器集中的数据传输的类型随后确定是否将进行节点与通信电报之间的写入或读取过程。

在预备阶段产生节点3的FMMU单元33中的寄存器数据集331。在传输路径2上的周期数据传递期间，通过的通信电报501接着通过FMMU单元33的比较单元34而各自与FMMU单元33的寄存器数据集331进行比较，且在一致的情况下，通过FMMU单元33的存取单元35从通信电报中读取相应数据或将相应数据插入到通信电报中。

图6描绘节点3的FMMU单元33在接收读取电报时的处理序列。在传输路径2上循环的通信电报501的头段511、521与FMMU单元33中的所存储寄存器数据集331进行比较。如果此比较展示通信电报的数据段531包含待与节点相关联的区，那么这些数据区从节点的数据存储器34读出或插入到传输路径2上的通信电报501中，并重新计算校验和541。

图7展示节点3的FMMU单元33在接收写入电报时的处理序列。因此，传输路径2上的通信电报501的头段511、521再次与寄存器数据集331进行比较。在一致的情况下且如果寄存器数据集指示将执行写入操作，那么从通信电报501中读出相应数据531并将其存储在节点的数据存储器34中。

通过上述程序，如果先前节点在通信电报通过时将数据写入到通信电报中以用于下游节点，可能以简单方式在传输路径2上接连地连接的任意节点之间进行数据通信。为了触发快速控制过程，具体而言是借助在传输周期的子周期中传输的通信电报的切换过程，通信电报的数据区优选包含相应控制日期，其优选由先前节点在通信电报通过期间以图6中所述的方式写入。将进行控制操作的下游节点接着优选根据图7所述的方式而读出控制日期，且将其与存储在数据存储器中的日期进行比较，以便在出现特定比较结果的情况下(例如，控制日期大于所存储日期)执行控制过程(例如，使用控制日期作为新的控制值)。通过此程序，快速控制操作由于其(例如)在塑料工业中必需而可通过节点间通信以简单方式进行。

本发明是针对以太网协议描述的，但也可能使用本发明的方法来重新配置其它网络协议，以便允许沿着传输路径的快速节点间通信。

Claims (20)

1.一种用于在与控制单元(2)和若干节点(3)连接的传输路径(2)上传输数据的方法，

所述控制单元(1)周期性地输出电报(5)形式的数据到所述传输路径(2)，因此控制传输过程，以便在整个传输周期时间期间考虑到传输标准而连续输出电报，和

所述节点(3)在所述电报通过时与所述电报交换数据，

所述方法的特征在于所述控制单元(1)将所述传输周期再分为具有相同长度的许多子周期，所述控制单元在每一子周期中传输至少一个通信电报(501)，第一节点可在所述至少一个通信电报通过时将用于位于所述传输路径下游的第二节点的数据写入到所述通信电报中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于由所述控制单元(1)在所述子周期中的固定时间点传输所述通信电报(501)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了在预定传输周期时间连续传输所述电报，由所述控制单元(1)来调整待在子周期中发送的包括所述至少一个通信电报(501)的所述电报(5)的数量和/或长度，以便在所述整个预定传输周期时间内连续地输出电报到所述传输路径(2)。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于在所述第一节点中产生第一寄存器数据集，所述第一寄存器数据集包含所述传输路径上所传输的所述通信电报中的数据区的标识、所述第一节点内的相关联存储区的标识和写入命令，且特征在于在所述第二节点中产生第二寄存器数据集，所述寄存器数据集包含所述传输路径上所传输的所述通信电报中的所述数据区的所述标识、所述第二节点中的相关联存储区的标识和读取命令，所述第一节点和所述第二节点各自进行正通过所述传输路径的所述电报与所述相关联寄存器数据集之间的比较，且基于所述比较结果而在所述第一节点和所述第二节点之间通过所述控制单元所发送出的所述通信电报而发生数据传递。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述寄存器数据集包含所述通信电报中的所述数据的起始地址、所述数据的结束地址或所述通信电报中的数据区的长度、所述节点内所述相关联数据的起始地址和作为写入或读取操作的所述数据传输的标识。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于在预备阶段期间在所述节点内产生所述寄存器数据集。

7.根据权利要求4至6中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述通信电报中的所述数据区包含控制日期，所述控制日期由所述第一节点在所述通信电报的所述周期内写入，其中位于所述传输路径下游的所述第二节点读出所述控制日期，并将其与预定日期进行比较，以便在出现特定比较结果时进行控制操作。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法，其特征在于所述数据以以太网电报的形式传输。

9.一种包含与控制单元(1)和若干节点(3)连接的传输路径的通信网络，

所述控制单元(1)周期性地输出电报(5)形式的数据到所述传输路径(2)，因此控制传输过程以便在整个传输周期时间内考虑到传输标准而连续输出电报，和

所述节点(3)在所述电报通过时与所述电报交换数据，

所述通信网络的特征在于

所述控制单元(1)将所述传输周期再分为具有相同长度的许多子周期，所述控制单元(1)在每一子周期中传输至少一个通信电报(501)，第一节点可在所述至少一个通信电报通过时将用于位于所述传输路径下游的第二节点的数据写入到所述通信电报中。

10.根据权利要求9所述的通信网络，其特征在于所述控制单元(1)在所述子周期中的固定时间点传输所述通信电报(501)。

11.根据权利要求9或10所述的通信网络，其特征在于为了在预定传输周期时间连续传输所述电报，所述控制单元(1)调整待在子周期内传输的包括所述至少一个通信电报(501)的所述电报(5)的数量和/或长度，以便在所述整个预定传输周期时间内连续地输出电报到所述传输路径(2)。

12.根据权利要求9至11中任一权利要求所述的通信网络，其特征在于在所述第一节点中存在第一寄存器数据集，所述第一寄存器数据集包含所述传输路径上所传输的所述通信电报中的数据区的标识、所述第一节点内的相关联存储区的标识和写入命令，且特征在于在所述第二节点中存在第二寄存器数据集，所述第二寄存器数据集包含所述传输路径上所传输的所述通信电报中的所述数据区的所述标识、所述第二节点中的相关联存储区的标识和读取命令，所述第一节点和所述第二节点各自进行正通过所述传输路径的所述电报与所述相关联寄存器数据集之间的比较，且基于所述比较结果而发生数据传递。

13.根据权利要求12所述的通信网络，其特征在于所述寄存器数据集包含所述通信电报内的所述数据的起始地址、所述数据的结束地址或所述通信电报中的所述数据区的长度、所述节点中所述相关联数据的起始地址和作为写入或读取操作的所述数据传输的标识。

14.根据权利要求12或13所述的通信网络，其特征在于在预备阶段期间在所述节点中产生所述寄存器数据集。

15.根据权利要求12至14中任一权利要求所述的通信网络，其特征在于所述通信电报中的所述数据区包含控制日期，所述控制日期由所述第一节点在所述通信电报的所述通过期间写入，位于所述传输路径下游的所述第二节点读出所述控制日期，并将其与预定日期进行比较，以便在出现特定比较结果时进行控制操作。

16.根据权利要求12至15中任一权利要求所述的通信网络，其特征在于所述数据以以太网电报的形式传输。

17.一种用于通信网络的控制单元(1)，所述通信网络包含与控制单元和多个节点(3)连接的传输路径(2)，所述控制单元(1)包含：处理单元(12)，其用于根据传输标准将待发送的数据转换为电报；和传输单元(15)，其用于在所述传输路径(2)上周期性传输所述提供的电报，所述处理单元(15)控制所述传输单元的所述传输操作，以便在整个传输周期时间内考虑到所述传输标准而连续输出电报，

所述控制单元(1)的特征在于

所述处理单元(12)将所述传输周期再分为具有相同长度的许多子周期，且在每一子周期中提供至少一个通信电报(501)，第一节点可在所述至少一个通信电报通过时将用于位于所述传输路径下游的第二节点的数据写入到所述通信电报中。

18.根据权利要求17所述的控制单元，其特征在于所述处理单元(12)在所述子周期中的固定时间点发送出所述通信电报(501)。

19.根据权利要求17或18所述的控制单元，其特征在于为了在预定传输周期时间连续传输所述电报，所述处理单元(12)调整待在子周期中发送的包括所述至少一个通信电报(501)的所述电报(501)的数量和/或长度，以便在所述整个预定传输周期时间内连续地输出电报到所述传输路径(2)。

20.根据权利要求17至19中任一权利要求所述的控制单元，其特征在于所述数据以以太网电报的形式传输。

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