CN101784968A - 控制节点网络规划装置及具此规划装置的系统 - Google Patents

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Abstract

在一控制节点(1)网络(3)中，一规划装置(2)具有一记录模块(27)，用于决定连接至该网络的该控制节点；一系统对象模块(26)，其连接至该记录模块，且包括代表该网络的该控制节点配置的一系统对象模型，其中，该系统对象模块被设计为会以该系统对象模型作为基础而显示所记录控制节点间的通信关系；以及一配置输出模块(28)，连接至该系统对象模块，以将该网络中的该控制节点之间由该系统对象模块所决定的该通信关系传输至该控制节点。

Description

控制节点网络规划装置及具此规划装置的系统
技术领域
本发明涉及一种控制节点的网络的规划装置，以及一种具有此规划装置的系统。
背景技术
工业自动操作的现代化概念的基础是分散控制的想法，其中，待执行的控制任务会利用于地理上及功能上皆为最佳的方式而分布于该分散控制系统的多个控制节点，在此，该控制节点可以经由工业地方网络而与彼此通信，以及与上级系统进行通信。另外，在该分散控制系统之中，由于该个别的控制节点会自动地接管相关于其本身区域的控制任务，并且仅有在为了协调目的时才需要与另外的控制节点或该上级系统(分别)进行通信，因此，进行通信程序所需的努力就可以被减少。在此，该分散控制系统作为基础的基本想法是将该自动任务分为独立的多个模块，且该模块的功能及逻辑完整、并会接着被以靠近该程序的方式安排，以降低写入以及安装所需的努力。此外，通过细分成为模块，由于复杂度被降低，因此，功能的实现就变得更为容易。
开放式系统是自动化技术中的另一个趋势，其让使用者能够结合各种制造商的自动化组件，而这可提供给使用者的可能性则为，可将最佳的技术解决方案分别使用于个别的次任务，以及可选择具有最适合价格的制造商。另外，对于在开放系统中的该自动化组件的一个必要需求是，它们必须提供连接性，亦即，原则上，该个别的自动化组件必须要能够彼此交换数据。再者，开放式系统亦需要该自动组件为可互用(interoperable)，亦即，该个别自动组件必须要包括已定义的特性数据(profiles)，以确保执行该自动任务时的合作。最后，在开放式系统中，也需要来自各种制造商的自动化组件间的可交换性，亦即，该制造商的装置必须要提供相同的功能范围。
尽管在自动技术中使用分散开放式控制系统是趋势，并且也可因此而获得成本效益，但在自动化技术中的“投资回报(return-of-investment)”的问题仍由于不断缩短的产品周期而越来越常被提出来。虽然现今的产品已经是以能让它们简单地自动生产的方式而进行制造，但用于制造该些产品的该自动化系统通常是为了产品而特别设计，因此，要使它们适应在产品以及程序上的改变，仅有通过高度的努力才有可能达成。
发明内容
本发明的目的在于提供一控制节点网络规划装置，以及一具此规划装置的系统，以让一弹性系统管理成为可能，特别是有关于生产与制造程序上发生改变的情形。
根据本发明，此目的可通过根据权利要求1的一规划装置以及根据权利要求11的一系统而获得解决，至于本发明更进一步具有优势的实施例，则是表示于从属权利要求之中。
在一种包括一控制节点网络的分散控制系统中，根据本发明所提供的一规划装置可决定在该网络中的该控制节点间的通信关系，为此，该规划装置会包括一记录模块，以用于决定连接至该网络的该控制节点，再者，亦会提供连接至该记录模块的一系统对象模块，其中，该系统对象模块会包含代表该网络的该控制节点配置的一系统对象模型，并且，该系统对象模型会决定所决定的控制节点之间的通信关系，此外，在该规划装置之中，亦有一配置模块会连接至该系统对象模块，其中，该配置模块会将该网络中的该控制节点之间、由该系统对象模块所决定的该通信关系传输至该控制节点。
本发明的配置让一分散控制系统能够实施为对该控制节点具有高度兼容性的一开放式系统形式，其中，由于该规划装置可以决定该个别控制节点之间的通信关系，并因此可以适应所需的生产与制造程序，因此，通过本发明的该规划装置，在该生产与制造程序中的改变，特别是生产的扩大以及改变产品，就能够以一简单的方式、且在不需要高度努力的情形下，于该分散控制系统中执行。
根据一较佳实施例，在该规划装置中的该系统对象模块的配置方式会是，在该控制节点中的该客户端之间的该通信关系亦会以该系统对象模块作为基础而进行决定，并且，会接着通过该配置模块而被传送至该控制节点，此外，由于在该控制节点中的程序流程可以在不需要于该控制节点本身上实行规划工作的情形下进行对于所需生产与制造程序的适应，因此，利用此配置就可以达成该分散控制系统的更进一步弹性增加。
根据一另一较佳实施例，在该网络中的该控制节点间的数据传输可实施为可于该网络上传输的数据封包形式，其中，该控制节点被配置为可将一控制节点程序影像、或不属于该程序影像的另外数据转换成为数据电报，因此，在该控制节点间的此数据流通配置即使得在该控制节点间的该通信关系能够以一简单且具弹性的方式进行配置，进而达成对于该生产与制造程序的理想适应。
再者，较佳地是，将在该控制节点中的该客户端之间的数据传输实行为数据影像处理程序的形式，其中，在该控制节点中的每一个客户端都会被配置为，可直接接入在该客户端间传输的该控制节点程序影像、或是不属于该程序影像的其它数据，而此于数据传输方面的方法则是在该控制节点中提供了一快速数据交换，特别地是，该数据影像处理程序有可能以循环的方式以及以非循环的方式实行。
附图说明
图1：其显示出具有控制节点以及一规划装置的网络的示意图；
图2：其显示一规划装置的配置；以及
图3A至图3C：其显示在一网络中的一辨识阶段、一配置阶段、以及一机械操作阶段。
具体实施方式
在工业自动操作(亦即，利用软件控制以及监视技术程序)中，分散控制系统的使用不断地增加。在该些分散控制系统中，该控制任务则是会分布至多个控制节点，其中，该控制节点是经由工业地方网络而彼此通信，以及，若有需要时，与上级系统进行通信。图1即显示如此的一分散控制系统，其包括三个控制节点1A，1B，1C，以及用于配置以及监视该网络的规划装置2，其中，该控制节点1的每一个会包括形成该网络的一实体接口的一网络接口11，在此，该控制节点1以及该规划装置2是经由适合于工业需求的一总线系统(bus system)3(已知为一现场总线(field bus))而彼此连接，而当该现场总线系统被使用于该处理以及制造技术中时，对于该现场总线系统的主要要求就是其实时的能力，亦即，该现场总线系统必须要保证每一个发送的数据封包都可以在一限定的确保时间内到达其接收器。
该控制节点本身可以接续地被细分成为功能与逻辑完整的独立客户端。对于该控制节点的此模块化则是让该控制智能可以有一理想的分散。在此，类似于该上级控制节点，该客户端的配置方式是，它们于实际上会完全接管相关于它们领域的任务，并且，仅需要与在该控制节点之中的其它客户端进行通信，或是分别地，为了合作的理由而与其它的控制节点进行通信。图1显示具有三个客户端12A，12B，12C的一控制节点1A，且该客户端是经由一内部总线系统13而连接至该控制节点的该网络接口11。
每一个控制节点都会包括一控制节点语句，其会显示该控制节点的功能以及通信特性。对所有控制节点而言，此控制节点语句具有标准的形式，且会以一数据文件的形式被储存在该控制节点的一存储区域14之中。接续地，类似于该控制节点，该个别的客户端亦会包括其本身的客户端语句，以描述该客户端的通信以及功能特性，并且会被储存在该客户端的存储区域(未绘出)、或是该控制节点的该存储区域14之中，以作为一标准化的数据文件。
在工业自动操作中，现有的分散控制系统的问题在于，若产品以及制造操作改变时，该系统的控制相关内容、或是该控制节点的硬件，分别都必须通过高度的努力才能有所适应，而此适应在利用根据本发明所提供的位于该系统网络中的该规划装置2之后，则是可以获得显著的降低。
该规划装置2经由该现场总线3而分别连接至该控制节点1、或在该控制节点中的该客户端12，其可以在一第一步骤中决定分别连接至该网络、或是连接至该控制节点中的该客户端的该控制节点。在此，通过被提供在该规划装置2中的一系统对象模型，该规划装置可以分别决定在所决定控制节点之间、或是在该控制节点中的所决定客户端之间的通信关系，并接着将这些通信关系分别传送至该控制节点、或是在该控制节点中的该客户端。
该规划装置的示意配置显示于图2之中。在此，该规划装置的个别组件是以硬件的形式，以及以软件的形式进行配置。该规划装置2包括三种接口：被配置为一网络接口的一第一现场总线接口21，用以经由该现场总线3而连接该控制节点1，一数据接口22，以及一人机接口23。
该规划装置2可经由该数据接口22而输出一系统语句，以及举例而言，一工程系统4的一产品与程序语句，正如在图2中所显示的，而用于制造一产品的系统计划则是可藉此而被执行。在此，该系统语句会包括关于该整个系统的该网络客户的方位以及顺序，以及对于该网络参数以及通信终点的一描述。
该系统语句以及该单个产品与程序描述会利用被连接至该数据接口22的一系统-配置输入模块24而被转换成为一对象模型(object model)，而该对象模型则是可确保该系统语句以及该产品与程序语句是采用一标准的格式。
该规划装置更进一步地包括一装置-语句输入/输出模块25，而通过此模块25，该规划装置2则是可以分别地输入、或输出控制节点语句、或客户端语句。在此，该装置-语句输入/输出模块25可以经由该数据接口22而与一外部数据库交换该装置与客户端语句，或者，其亦可以经由该数据接口21而分别向该控制节点、或是在该控制节点中的该客户端要求该装置与客户端语句。再者，也有可能经由该装置-语句输入/输出模块25而将已更新的装置语句储存回该控制节点之中、或是在该控制节点中的该客户端之中。
为了将包括一标准化系统语句、产品语句、以及程序语句的该对象模型分别与该控制节点语句、或该客户端语句相结合，进而形成一系统对象模型，该系统-配置输入模块24以及该装置-语句输入/输出模块25会被连接至一系统对象模块26。该系统对象模块26能够以所标准化的系统语句、产品语句、与程序语句，以及分别该控制节点语句、或该客户端语句作为基础，而决定分别在该控制节点1之间、或是在该控制节点中的该客户端12之间的通信关系。
在工业自动操作的控制系统中，对于该通信关系的一个要求是实时的能力，亦即，该分散控制系统在所有操作条件下都必须要能在适当的时间内对所有发生的事件作出响应。较佳地是，为了能够确保一快速且具决定性的通信，在该网络中的该控制节点之间、或是分别在该控制节点中的该客户端之间的实时数据交换，会以一循环的方式实行。相反地不需要被永久且具时间急迫性评估的以上所有参数，则依需要以一非循环的方式在该网络中的控制节点之间、或是分别在该控制节点中的客户端之间进行交换。
该系统对象模块26会利用分别在该控制节点1之间、或是在该控制节点中的该客户端12之间的该通信关系，而决定循环以及非循环数据交换的分布。
在该网络中的该控制节点之间的通信的实行是根据该系统对象模块26遵循该现场总线协议的规则所做的决定，其中，要在该控制节点1之间交换的数据会被转译为数据电报。在此，以太网络协议是该现场总线中较佳的通信基础设施，而且，利用该以太网络协议可以达成高数据率。相对的，为了达成快速数据传输，在该控制节点中的客户端之间的数据交换则可较佳地由该系统对象模块26决定为数据影像处理程序的形式，其中，在该控制节点中的每一个客户端12都被配置为可经由该内部总线13而执行对在客户端之间交换的数据的直接数据接入。
再者，该系统对象模块26会被连接至一记录模块27，而通过该记录模块27，就可以分别决定连接至网络的控制节点1、或是在该控制节点1中的客户端。为此，由于每一个连接至该网络的控制节点、或是在该控制节点中的每一个客户端都会包括与其相关的不同地址，且可由此地址而被寻址，因此，该记录模块27就可分别决定连接至网络的控制节点、或是在控制节点中的客户端。所以，除了该控制节点本身所被固定分配的现场总线地址以外，在控制节点中的客户端亦可以获得此地址，例如，具选择性地经由动态主机配置协议(DHCP)、或是经由自动-UP。
为了分别自动识别控制节点、或在该控制节点中的客户端，记录模块27可以使用各种的机制。记录模块27可以将已知为广播电报者分别传送至经由现场总线接口21而连接至网络的所有控制节点1、或是于该网络中的所有客户端12。为了对记录模块27分别揭示控制节点的地址、或在控制节点中的客户端的地址，在网络中的控制节点1、或是客户端12就会分别利用回复电报来回复此广播电报，例如，使用者数据封包协议(UDP，User DatagramProtocol)可被使用作为用于传输该广播电报的网络协议，其中，该UDP代表一最小无连接网络协议(minimal connectionless network protocol)。或者，作为一另一选择，也可以使用通用即插即用协议(UPNP，Universal Plug andPlay Protocol)。
平行于该地址询问，该记录模块27同样也可以分别要求该控制节点1、或是在该控制节点中的该客户端12将该控制节点语句、或该客户端语句分别传送至该装置-语句输入/输出模块25，其中，该控制节点语句、或该客户端语句会描绘该装置的网络特性与功能，且会是以一标准化的格式而分别被储存在控制节点之中、或是在控制节点里的客户端之中。
作为经由一广播电报而分别记录控制节点1、或是在控制节点中的客户端12的另一个选择。亦有可能的方式是，当开机时，在该网络上的每一个控制节点皆发送分别伴随其地址、或在该控制节点中的客户端的地址的一识别至该规划装置的该记录模块27。此外，该控制节点1亦可以将该控制节点语句、或该客户端语句分别传送至该装置-语句输入/输出模块25。
该记录模块27会将已记录的控制节点、或是在该控制节点中的客户端的地址，以及该控制节点语句、或该客户端语句分别前向递送至系统对象模块26，然后，该系统对象模块26会将根据该系统对象模块所分别预期的控制节点、或在该控制节点中的客户端的数量，与分别已记录的控制节点、或在控制节点中的客户端做比较。若是分别已记录的控制节点、或在该控制节点中的客户端无法完全囊括根据该系统语句所分别预期的控制节点、或在该控制节点中的客户端的数量时，则该系统对象模块26就会经由人机接口23输出一错误信息，因此，该规划装置2所进行的系统配置程序接着会被中断。
再者，该系统对象模块26会将已经从该数据库5中分别读出的控制节点、或客户端语句与当前所分别记录的控制节点语句、或客户端语句进行比较，并且，若适当的话，其可以相对应地分别更新储存在数据库5中、或分别在控制节点或客户端中的该控制节点语句、或该客户端语句。
在网络中的控制节点1、或在个别控制节点中的客户端12之间的通信关系的每一个，都可指示传输器与接收器关于数据传输的排序(sort)以及数据的型态，其中，该通信关系是通过系统对象模块26以已利用系统-配置输入模块24而完成标准化的对象模型作为基础，以及以经由记录模块27、或经由装置-语句输入/输出模块25而读入的控制节点语句、或客户端语句作为基础所决定。在此，待传输的数据会被细分成为产品参数、程序参数、以及控制参数，事件数据以及程序数据。
在控制节点、或其客户端间分别进行参数化的生产程序之前，产品参数、程序参数、以及控制参数会非循环地进行传输，因为它们对实时没有严格的要求。
事件数据是被用来对分别在控制节点中、或在控制节点中的客户端中的应用程序进行偶发事件的通知。此事件数据可以是一程序信号的改变、一临界值的超过、一操作员的介入、或是一错误的发生等。另外，该事件数据会在通信关系的客户端之间进行非循环地交换，并且对实时没有严格的要求。
相对于此，程序数据通常是功能数据，例如，是该程序与制造循环所必须、且对实时有严格要求的传感器数据。所以，较佳地是，这些程序数据以一循环的方式在客户端之间进行交换，以保证实时的传输。不过，该程序数据亦能够以非循环的方式在客户端之间进行交换，而如此以非循环方式传输的程序数据是用于控制节点、或在该控制节点中的客户端的程序与产品参数，以执行应用程序。
再者，该系统对象模块26会利用该通信关系而决定数据传输是如何被实现。在该控制节点、或在一控制节点中的该客户端与在一另一控制节点中的客户端之间的一数据传输中，数据传输的实现是根据该现场总线协议，其中，该系统对象模块会决定电报格式，以及特别地是，在该电报中的数据结构，接着，该控制节点1会利用其网络接口单元11而将待传输的该程序数据传送成为预定的电报格式。
当通信仅发生在一控制节点中的客户端之间时，则该系统对象模块26会决定数据传输是一透明的局域通信，其中，在该控制节点中的该客户端会实行数据影像处理程序，而在这些程序中，该客户端则是会执行对于所传输控制节点程序影像的一直接数据接入，此外，相对于网络传输，由于并没有必要将数据覆写进入数据电报，因此可以在一区域节点的该客户端之间得到一特别快速的数据传输。
该系统对象模块26会利用已决定的该通信关系来将该数据记录递送至一配置-输出模块28，而该配置-输出模块28则是会将通过该系统对象模块26所决定的该通信关系转变成为电报，进而利用该现场总线接口21以及该现场总线3而将其分别传送至该控制节点1、或在该控制节点中的该客户端12。
再者，连接至该系统对象模块26的一程序-参数输出模块29会被提供于该规划装置2之中，该程序-参数输出模块29可以将利用该系统对象模块26而分别分布于该个别客户端、或控制节点的该程序与产品参数转变成为电报，并经由该现场总线接口21以及该现场总线3而将其分别传送至该控制节点1、或在该控制节点中的该客户端12。
此外，该规划装置2也可包括一监视模块30，并且，为了在机械操作期间分别监视该控制节点、或在该控制节点中的该客户端，以及实行一错误记载，该监视模块30会经由该现场总线接口21以及该现场总线3而连接至该控制节点1，其中，该错误可以经由该现场总线接口21而进行传输，或是利用该人机接口23进行显示。
较佳地是，该规划装置2的该人机接口23包括可让操作员使用的一操作接口31，且通过此接口，一完整的系统语句、产品语句、以及程序语句就能够较具优势地以绘图的方式执行，在此，可描述的包括该控制节点、或在该控制节点中的该客户端，该网络拓朴与该网络参数，该控制节点与客户端语句，以及该程序与产品参数，再者，该系统对象模块26所决定的该数据记录也可以与该通信关系一起显示于该操作员接口31之上，更进一步地，除了该系统对象模型，该系统、产品、与程序语句，个别控制节点的语句之外，整个系统也都可以在该操作员接口31上显示为可见，此外，该操作员接口31也可配置为该个别的描述可经由该操作员而进行改变，然后，该些项目接着会经由该人机接口23而回馈至该系统对象模块26。
图3A至图3C显示图1中所描绘的该分散控制系统的各种操作模式，其中，该分散控制系统则如图2所详细显示地具有控制节点1与一规划装置2的一网络。在图3A以及图3B之中，所显示的是该规划装置2的二个起始步骤，亦即，该分散控制系统的识别阶段以及配置阶段，以及在图3C中所描绘的是机械操作，另外，相对应的数据交换则是在图式中利用箭头作为指示。
在图3A中所描绘的该识别阶段中，为了实行一特定的生产与制造程序，该规划装置2会输出，举例而言，由一工程系统5所产生的该系统语句，其中，该系统语句包括在该网络上的该客户端其关于整个系统的方位以及顺序，以用于执行该所需的生产与制造程序，再者，该规划装置2会从该工程系统输出一程序语句以及一产品语句，以及有关网络参数以及通信终点的信息。
同时间，该规划装置2会分别记录连接至该网络的该控制节点1、或在该控制节点中的该客户端，然后，当开机的时候，该控制节点1、或在该控制节点中的该客户端会在该现场总线接口3处，经由DHCP、或自动IP而分别接收一有效地址(例如，从一服务器(未显示))，然而，此有效地址也可能已经储存在该控制节点之中、或该控制节点中的该客户端之中，此外，该控制节点、或该控制节点中的该客户端可自动地在开机期间于该网络处将此地址转交至该规划装置2、或者是在该规划装置要求之后(例如，通过一广播电报)才执行。
平行于对连接至该网络的该客户端的识别，该规划装置2亦可以记录该客户端特性，其中，该控制节点与客户端语句会描述该客户端的网络特征以及其功能，而该规划装置2则是会经由该现场总线3而从一外部数据库(未显示)、或是分别直接从该控制节点、或在该控制节点中的该客户端接收这些控制节点以及客户端语句。
较佳地是，该规划装置2能够利用该人机接口，而在该操作接口上以一可编辑的形式显示输入的数据，因此，该操作员将可实行，举例而言，在该控制节点与客户端语句，该产品与程序参数，以及该网络拓朴与其参数之中的修饰。
在紧接于该识别阶段之后、且被描绘于图3B的该配置阶段中，该规划装置2会决定在该网络上的该客户端之间的该通信参数，在此，会定义该事件与数据流，并且，会决定数据传输是否要以循环的方式(亦即，有实时能力)、或是非循环的方式实行，接着，通过该规划装置2，所决定的数据记录以及该通信关系K会一起经由该现场总线3而分别被读入该控制节点、或在该控制节点中的该客户端之中，在此，对该客户端而言，数据传输的种类，数据的型态，以及该数据的传输器、或接收器等都是有所规定，此外，该规划装置2会传送该个别的控制节点、或在该控制节点中的客户端分别在执行该生产与制造程序时很重要的该程序参数P，接着，在完成了显示于图3A以及图3B中的该起始步骤之后，为了实行所需的生产与制造程序，该网络会切换进入机械模式，而在此操作模式中，该分散控制系统就不再需要该规划装置2，正如在图3C中所显示，因此，该规划装置2不是接着被关闭、就是其会在该生产与制造程序中具有观察的功能，这表示，其会提供错误监视以及诊断的服务，然而，该规划装置亦可具有一主控计算机的功能，因此可以被整合进入该控制程序之中。
在该生产与制造程序期间，该控制节点、或在该控制节点中的该客户端会自动地经由该规划装置2已预先配置的该通信关系来进行程序与事件数据的交换，另外，在一控制节点中的客户端之间的一数据交换中，数据传输可以利用每一个客户端对于在该客户端间传送的该控制节点程序影像的一直接数据接入、并通过数据影像处理程序而透明地执行，此外，在该网络中的该控制节点之间的数据传输中，数据传输则是根据所规定的网络协议来实行，其中，该控制节点数据会利用该相对应的网络接口而被转换成为网络电报。

Claims (16)

1.一种规划装置(2)，用于控制节点(1)的一网络(3)，包括：
一记录模块(27)，用于决定连接至该网络的该控制节点；
一系统对象模块(26)，连接至该记录模块，该系统对象模块(26)包括代表该网络的该控制节点配置的一系统对象模型，该系统对象模块是被配置为，以该系统对象模型为基础而定义所决定的控制节点之间的通信关系；以及
一配置输出模块(28)，连接至该系统对象模块，以将该网络中的该控制节点之间的通信关传输至该控制节点，该通信关系是由该系统对象模块所决定。
2.根据权利要求1所述的规划装置，其中，该系统对象模块(26)被配置为，通过相对应控制节点的地址以及待实行的数据传输的种类而定义在所决定控制节点间的该通信关系。
3.根据权利要求1或2所述的规划装置，其中，该系统对象模块(26)被配置为，以该系统对象模型作为基础而更进一步地决定在该控制节点(1)中的客户端(12)之间的该通信关系，以及其中，连接至该系统对象模块的该配置输出模块(28)被配置为，将该控制节点中的该客户端间已由该系统对象模块决定的该通信关系传输至该控制节点。
4.根据权利要求3所述的规划装置，其中，该系统对象模块(26)被配置为，利用该客户端之间的数据影像处理程序、并以该系统对象模型作为基础，而决定在该控制节点中的该客户端(12)之间的该通信关系。
5.根据权利要求1至4其中任一所述的规划装置，其还包括一系统配置输入模块(24)，连接至该系统对象模块(26)，以用于输入在该网络中的该控制节点的数据相关方位以及顺序，以及用于将该输入数据转换成为一标准化的系统对象模型。
6.根据权利要求5所述的规划装置，其中，连接至该系统对象模块(26)的该系统配置输入模块被更进一步配置为，输入控制节点参数，以及将该输入数据转换为该对象模型。
7.根据权利要求6所述的规划装置，其还包括一程序-参数输出模块(29)，连接至该系统对象模块(26)，以用于将该控制节点参数输出至该控制节点。
8.根据权利要求1至7其中任一所述的规划装置，其还包括一装置-语句输入/输出模块(25)，连接至该系统对象模块，以用于输入以及输出控制节点语句。
9.根据权利要求1至8其中任一所述的规划装置，其还包括一监视模块(30)，连接至该系统对象模块，以用于监视该控制节点。
10.根据权利要求1至9其中任一所述的规划装置，其还包括一处理模块(23，31)，以用于表示、及/或处理该系统对象模型，该系统语句，该产品语句，或该程序语句。
11.一种系统，包括具有控制节点(1)以及一根据权利要求1至10项其中任一所述的规划装置(2)的一网络，其中，该规划装置是被配置来在一起始程序过程中决定该控制节点之间、或分别在该控制节点中的通信关系。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，该规划装置(2)中用于决定连接至该系统的该控制节点(1)的该记录模块(27)，其在所连接的该网络(3)中发送一广播电报，其中，连接至该网络的该控制节点利用一识别电报来回复该广播电报。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，每一个控制节点(1)在开机时发送一识别电报至该规划装置(2)的该记录模块(27)。
14.根据权利要求11至13其中任一所述的系统，其中，每一个控制节点(1)被提供一有效地址，且该有效地址是已明确储存、或是经由DHCP或经由自动IP所取得，并接着被传输至该规划装置(2)。
15.根据权利要求11至14其中任一所述的系统，其中，在该网络中的该控制节点(1)之间的数据传输是以在该网络(3)上传输的数据封包形式实行，其中，该控制节点被配置为实行将一控制节点程序影像变为该数据电报的一转换。
16.根据权利要求11至14其中任一所述的系统，其中，在该控制节点(1)中的该客户端(12)间的数据传输是以数据影像处理程序的形式实施，其中，在该控制节点中的每一个客户端都被配置为执行对于在该客户端间所传输的该控制节点程序影像的一直接数据接入。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102591273A (zh) * 2011-01-14 2012-07-18 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 自组织的功率和能量控制管理系统和方法
CN104821888A (zh) * 2014-02-05 2015-08-05 罗伯特·博世有限公司 用于运行尤其是机动车的通信网络的方法和装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2226694A1 (de) * 2009-03-05 2010-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Programmiergerät und Verfahren zur Parametrisierung einer Kommunikationsverbindung zwischen Automatisierungskomponenten in einer industriellen Automatisierungsanordnung
DE102009042354C5 (de) * 2009-09-23 2017-07-13 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur sicherheitsgerichteten Kommunikation im Kommunikations-Netzwerk einer Automatisierungs-Anlage
DE102010040054A1 (de) * 2010-08-31 2012-03-01 Endress + Hauser Process Solutions Ag Verfahren zur Sicherstellung der korrekten Funktionsweise einer Automatisierungsanlage
EP2557464B1 (de) * 2011-08-12 2015-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Automatisierungssystems
DE102011121522A1 (de) * 2011-12-16 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Steuern einer Anlage mit Echtzeitübertragung von Datentelegrammen
DE102012102187C5 (de) * 2012-03-15 2016-11-03 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Steuerungsvorrichtung zum Steuern von sicherheitskritischen Prozessen in einer automatisierten Anlage und Verfahren zur Parametrierung der Steuerungsvorrichtung
DE102012011216A1 (de) * 2012-06-06 2013-12-12 Rwe Innogy Gmbh Steuerung eines windenergiesystems
DE202013100498U1 (de) * 2013-02-04 2014-05-06 Aumüller Aumatic GmbH Antriebssystem
US10320958B2 (en) * 2014-12-19 2019-06-11 Emerson Process Management Lllp Fast data transfer communication protocol for an industrial process network
AT520270B1 (de) 2017-07-28 2021-01-15 Wittmann Kunststoffgeraete Verfahren zum Verwalten und Steuern von Produktionsmitteln mit einer oder
DE102018129813A1 (de) * 2018-11-26 2020-05-28 Beckhoff Automation Gmbh Datenübertragungsverfahren und Automatisierungskommunikationsnetzwerk

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2842372A1 (de) 1978-09-28 1980-04-10 Siemens Ag Speicherprogrammierbare steuerung
JPH08110878A (ja) * 1994-10-11 1996-04-30 Mitsubishi Electric Corp ネットワークシステム
US5771339A (en) * 1995-06-07 1998-06-23 Xerox Corporation Method for automatically deriving print engine capabilities for incremental scheduling from compositional print engine models
US6098116A (en) 1996-04-12 2000-08-01 Fisher-Rosemont Systems, Inc. Process control system including a method and apparatus for automatically sensing the connection of devices to a network
US6826590B1 (en) * 1996-08-23 2004-11-30 Fieldbus Foundation Block-oriented control system on high speed ethernet
US5978850A (en) * 1997-07-02 1999-11-02 National Instruments Corporation System and method for accessing parameters in a fieldbus network using a tag parameters interface
US5923557A (en) * 1997-08-01 1999-07-13 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for providing a standard interface to process control devices that are adapted to differing field-bus protocols
US6574234B1 (en) * 1997-09-05 2003-06-03 Amx Corporation Method and apparatus for controlling network devices
DE05009511T1 (de) * 1999-06-21 2006-03-09 Fieldbus Foundation, Austin Block-orientiertes Steuersystem auf Hochgeschwindigkeits-Ethernet
US6711629B1 (en) 1999-10-18 2004-03-23 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Transparent support of remote I/O in a process control system
EP1298506A1 (de) * 2001-09-27 2003-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Dynamischer Zugriff auf Automatisierungsressourcen
DE10151116A1 (de) * 2001-10-15 2003-05-08 Siemens Ag Verfahren zur Inbetriebnahme eines Bedien- und Beobachtungssystems von Feldgeräten
US7849171B2 (en) * 2002-02-27 2010-12-07 Ricoh Co. Ltd. Method and apparatus for monitoring remote devices by creating device objects for the monitored devices
DE10254010B4 (de) 2002-11-19 2009-01-02 Siemens Ag Verfahren zur automatischen Konfiguration einer Parametrieroberfläche von Werkzeugmaschinen oder Produktionsmaschinen
DE102004015240A1 (de) * 2004-03-29 2005-10-27 Siemens Ag Modulare Maschine und entsprechendes Verfahren zum dynamischen Konfigurieren der Topologie dieser Maschine
DE102004060301A1 (de) * 2004-12-15 2006-06-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Initialisieren eines elektronischen Systems umfassend mehrere Plug-Ins
DE102005034944B3 (de) * 2005-07-22 2006-11-09 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur automatischen Konfiguration eines Master-Slave-Feldbussystems
DE102005051769A1 (de) * 2005-10-27 2007-05-03 Endress + Hauser Flowtec Ag Vorrichtung zum Betreiben einer Prozessanlage
DE102006027012A1 (de) * 2006-06-08 2007-12-13 Endress + Hauser Process Solutions Ag Verfahren zum Austausch eines Feldgerätes der Automatisierungstechnik

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102591273A (zh) * 2011-01-14 2012-07-18 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 自组织的功率和能量控制管理系统和方法
CN102591273B (zh) * 2011-01-14 2016-03-02 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 自组织的功率和能量控制管理系统和方法
CN104821888A (zh) * 2014-02-05 2015-08-05 罗伯特·博世有限公司 用于运行尤其是机动车的通信网络的方法和装置
CN104821888B (zh) * 2014-02-05 2020-08-04 罗伯特·博世有限公司 用于运行尤其是机动车的通信网络的方法和装置

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