CN102684907B - 不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统 - Google Patents

Abstract

在工业网络系统中，例如在用于运动控制的PROFInet-IRT网络系统或一般的具有等时时间结构用于传递时间上要求严格的数据的网络系统中，本发明的目的是，在安装过程中或在维修和设备更换的情况下显著简化处理过程。对此，本发明提供了一种不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，该实时网络系统在遵循至少诸如PROFInet-IRT的安全标准的同时，还省去对所应用的网络接口的(参考)规范设定。还涉及根据本发明的单元。

Description

不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统

技术领域

本发明涉及一种不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统（IRTnet-isochronous real time network）,该实时网络系统可以特别用于工业网络，诸如PROFINET–IRT（Process FieldNetwork isochronous real time）；而另一方面，优选特别在（过程）自动化技术领域中用于基于以太网的通讯网络或数据传递网络（所谓的工业以太网）。

背景技术

实时或与实时相关的、特别是同步或等时的通讯网络和数据传递网络，对于其建立具有网络系统拓扑结构的完整规范。例如对于等时网络系统，可以采用Profinet IRT、SERCOS III、VARAN或EtherCAT，这些网络系统确保在至少两个网络用户之间实现基于实时或与实时相关的、同步或时间同步的、并由此实现决定性的亦或是等距离的通讯或数据传递。

因为在工业领域中，网络系统的连接大多数由机器对机器来实现，所以这样的工业以太网网络系统大多数在线形拓扑结构或环形拓扑结构中来实现。

为了实现通过以太网技术实现决定性的通讯性能，对于通讯介质上的存取要进行额外规定。这里具有不同的方法。一些标准负责完全用于实时电报的介质，另一些标准负责用于实时电报的时间段。对于这样的介质存取时间设计，以及为了实现拓扑结构的地址提供，首要条件是对精确的网络拓扑结构的了解。

因此，拓扑结构设计的实时以太网（RTE）网络系统首先要具有精确的设计，在拓扑结构设计的实时以太网网络系统的哪个设备上连接该第一设备的哪个预设的以太网接口（所谓的“端口”）上的哪个与该第一设备相邻的设备。此外，通常预先设定两个设备之间的连接的导线长度。

首选，精确的设计至少涉及到网络系统的逻辑配置，特别涉及到待传递数据的排列；以及还可能涉及到物理配置，特别涉及到数据传递路径，用以根据网络系统的拓扑结构来优化数据传递。

利用拓扑结构设计的实时以太网网络系统的时间同步或等时的通讯或数据传递特别用于控制驱动技术（运动控制）中的运动，也就是用在发动机控制或定位过程中。

在本申请的范围内，通讯网络或数据传递网络、也就是连接系统，也被简化地称为网络，其中，连接系统实现了由该连接系统或经由该连接系统连接的用户之间的数据交换以及相关的通讯。所提及的用户特别是指计算机、可用存储器编程的控制单元或其它机器或设备，特别是（过程）自动化技术领域的机器或设备，诸如传感器或激励器，这些用户经由网络进行相互通讯或彼此数据交换，特别还对数据进行处理。

控制程序优选模块化组合在一起，并且优选包括对应于设施或设备列表的每个设备类型和每个实时形式的、用于这些控制单元的程序段，其中，每个程序段可以包括一个或多个功能模块。然后在通过控制结构实施控制程序的过程中，执行程序段，这些程序段用于控制实际位于设施中的、并由此与网络连接的且与控制机构连接的设备或用户。

数据电报中过程数据或IO数据的组合的定义被称为IO配置，组合特别指的是结构、数量和排列。

对于物理配置涉及到网络的拓扑结构的定义，也就是网络用户和这些网络用户的网络接口之间的连接。

此外，对于RTE网络系统，根据至少一些上述由逻辑和物理配置得出的信息通过RTE设计算法、附加地用于网络系统的RTE通讯参数实现了：定义出哪些特定的发送和接收时间点，也就是指数据电报由第一网络用户传递到第二网络用户的时间。

在网络相对于运行的设计和规划范围内，也就是根据（过程）自动化设施的新构造或改建，为了对实时和等时网络的逻辑和物理配置进行设计和规划，例如对于PROFINET IRT网络系统可知，对此，一个负责对该网络或设施进行规划的操作者使用所谓的工程系统。这样的工程系统通常由在数据处理机构上实施的工程工具构成，与其前后结合，还能够使RTE设计算法用于计算RTE网络系统的RTE通讯参数。在该设计步骤的最后，通过RTE设计算法计算RTE通讯参数。接下来，至少暂时有目的地与网络连接的工程系统将以下信息传递到控制机构上：控制程序、设备列表、IO分配、IO配置、参考拓扑结构（作为网络与其用户设置和连接的规范）以及其它RTE通讯参数。通常，这样的工程系统对于许多网络类型、特别是基于以太网的网络都是公知的且可获得的。

来自控制机构的信息、特别来自参考拓扑结构和RTE通讯参数的信息到网络的每个用户上传递与该用户相关的那部分信息。然后，网络用户自身检测，与其直接相邻的用户根据参考拓扑机构是否与设计的用户和网络接口相一致。如果，每个用户都具有相应的一致性，那么参考拓扑结构可以作为实际拓扑结构而被激活，并使网络与其用户、或设施与其设备投入运行。然而，如果一个用户通过与其相邻用户的检测存在实际状态与参考拓扑结构的偏差，那么由公知技术可知，该用户发送诊断警报到控制机构，该控制机构阻止网络投入运行，直至故障解除。

在图1中示出了公知的技术方案的示意图，其中，物理配置由参考拓扑结构来表示，逻辑配置由IO分配来表示，其中，后者通过箭头在设备列表和控制程序之间示出。

根据现有技术，图1所示的技术方案的缺点在于：尽管，控制程序这样构成，即，使各个设备、也就是设施或机器组件和功能通过对应的程序模块构成，从而能够使设施或机器的多种变化形式通过控制程序进行控制；但是，在实际拓扑结构或网络的实际状态的每次变化中，例如在改建设施、去掉和/或补充设备的变化中，首先必须要使参考拓扑结构通过工程系统进行相应的调整，并且与在此基础上新计算出的RTE通讯参数一起重新传递到控制机构上，由此特别使相关的用户及其相邻用户获得对应部分的新信息，特别获得新的参考拓扑结构和RTE参数，然后使网络或设施可以在改变的状态下再次投入运行。

由另一个公知的、用于规划或设计实时和等时网络的技术方案可知，对应于设施或机器的可能的变化，在控制机构上维持同等数量的可替换的配置以及特别是各个参考拓扑结构，并且可以还有与参考拓扑结构相匹配的RTE参数；那么在不需要为此再采用一个工程系统的条件下，对应于设施的特定变化形式的各个实际拓扑结构或各个网络的实际状态，例如经由与控制机构相对应的人机接口、特别经由一个简单与控制机构连接的显示器单元和操作单元，仅需要对前述的可替换的配置、各个参考拓扑结构或与参考拓扑结构相匹配的RTE参数进行选择。

然而上述技术方案的问题在于，对于不同的机器、例如对于模块化的机器结构不能实现：对于每种可能的变化形式，在控制机构上使所需要的、包括参考拓扑结构和RTE通讯参数在内的配置得以维持；在这种模块化的机器结构中大量的机器变化形式几乎没有限定。

根据德文专利申请DE102006042949.4的另一个公知技术方案，基于网络的实际拓扑结构，并且几乎省去对参考拓扑结构的规范。其中，在具有其它主用户的通讯网络中的所谓的拓扑结构服务器这样进行编程，即，该拓扑结构服务器测试：是否发生网络系统内部事件，并且在发生网络系统内部事件的情况下，自动获取即时的实际拓扑结构，根据由主用户分配的通讯特征自动获取依赖于拓扑结构的通讯数据，以及自动将与各个主用户相关的那部分依赖于拓扑结构的通讯数据传递到各个主用户上。

尽管上述技术方案相对于前述方式实现了较高的灵活性。但是在安全方面仍存在缺陷，该缺陷是由于省去了根据网络实际拓扑结构或实际状态的参考拓扑结构而造成的。在没有进行参考-实际对比的情况下，不能可靠地识别到诸如错误布线的故障或至少一个对应于机器或设施的特定变化的设备的故障。此外，根据该技术方案，尽管操作者可以从外界干涉自动配置过程，但是却不能对配置产生影响。

因此，尽管公知的技术方案至少以附加的方式实现物理配置与变化的网络拓扑结构的动态匹配，但是却不能够实现逻辑配置与关于IO分配和/或IO配置的变化的动态匹配。具体地说，IO分配和/或IO配置总是硬性地已经由一个工程系统预先定义出，并且在匹配的情况下通常需要借助新的过程系统。例如设施或机器的设备由于出现缺陷需要更换时，该技术方案是不实用的；并且，尽管新设备具有和旧设备相同的功能，但是需要在数据电报中需要其它过程数据连接或IO数据连接、和/或其它过程数据或IO数据的组合，这是因为，新设备与旧设备具有不同的类型和/或源于不同的制造商。

通常情况下，与工程系统的交流仅由对应的专门的操作者来进行，并且由此对设施的操作者具有较高的要求。

通常地，借由基于软件的工具建立上述设计，这样的工具例如实现了网络拓扑结构的图形表示和编辑。首先，拓扑结构的完全待定义的布网具有以下限制。PROFINET系统例如确保实现，当所有安装的相邻设备还对应于在先设计的相邻设备时仅启动RTE系统，在此必须不仅是设备名称一致，而且占用的以太网接口也与设计相一致。这样导致，可能在安装范围内或在设备更换之后出现故障，使机器和/或整个设施不能启动。这种状态仅通过对于参考和实际配置之间的不同点的诊断以及对安装的调整来消除。在迄今为止的方法中这样进行检测，即，每个设备以及设计的相邻设备用各个端口信息来发出通知。在此，如果实际配置和在先设计的参考配置之间确定出现区别，那么触发诊断，通常该诊断促使停止使用程序，并由此还可能促使中止整个设施。

经由工程系统对于参考拓扑结构的精确设计要求使用者进行精确的设置，诸如设备和以太网接口的安装。这样的考虑和安装在传统的以太网中对于“Plug & Play（即插即用）”的附件是不常用的，这样的附件是由动态端口的地址化来实现的。

综上所述，通过设计进行的PROFINET网络系统的安装必须精确地配合。在此，安装过程必须精确地具有规范以及相关的待选择的接口。这一点在实际应用中并不容易实现，这是因为，安装过程中由于局部的环境或类似因素必然导致与设计产生偏差。这样的偏差造成在与设计匹配的过程中增加的工本消耗，这是因为，由此使接口布线必须再进行额外处理，并且对网络系统进行新的配置。

另外，在例如由于维修处理或缺陷导致对设备进行更换时，总是再次造成：网络接口的错误选择导致费时的故障检查。特别是，在设备更换过程中产生故障，这是因为，网络接口没有与之前的构造相匹配。PROFINET IRT在实际应用中的使用表明，端口的更换是极为普遍的故障诱因。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种方法，该方法能够解决前述至少一个技术问题。

本发明的一个目的在于，对于设施的设计和实现，以及对于设备的更换，除了实现与安全相关的参考拓扑结构的规范和由此实现的参考-实际比较之外，即使在更换或其它的网络用户之间的错误连接的网络连接的情况下，也能够投入运行。

在建立网络拓扑结构的参考拓扑结构的过程中，在此不必定义确定的端口，并且特别是在以太网连接的网络物理结构的构建上不必精确地使用各个网络用户的设计的端口。具体地说，本发明的目的是，即使在使用没有规范的网络接口的情况下，也能够完全实现网络系统或设施的运行。

因此，使迄今为止的工程系统中的设计还可以在没有详细规范网络用户的网络接口的情况下而实现。由此使设计简化，而且仍然能够确保实现网络系统的可靠运行。

特别地，本发明的技术方案适用于在用户之间进行实时且同步或等时的数据传递的网络系统。

特别地，通过本发明不用再考虑使用用于直接维持运行的过程系统。

特别地，此外重要的是根据网络拓扑结构实现参考-实际比较。

然而特别地，避免对大量的参考拓扑结构进行预处理和预先维持，从而例如使网络接口的更换不需要新的参考拓扑结构，而且由此避免了可能的故障源。

特别地，可以实现通讯和网络的逻辑配置和/或物理配置。

特别地，本发明的技术方案可以适用于许多不同的设施或机器。

本发明的目的通过独立权利要求1的主题来实现。优选的实施方案在从属权利要求中给出。

根据本发明，每个设备都将设计的（参考）相邻设备及其（参考）以太网端口与安装的（实际）相邻设备及其（实际）以太网端口进行比较。如果预设的（参考）相邻设备与物理的（实际）相邻设备相一致，那么来自设计的参考配置的端口信息用在物理端口上。

通过参考规范、即预先对至少两个网络用户的相邻用户的设计，可以确保通讯设计的可靠实现。

通过可以预先确定的通讯设计，根据设备确定经由网络的传递路径。根据设备的以太网端口的通讯设计不是必须的，由此实现了在同时确保实现最低安全性的情况下还实现了网络导线的灵活安装。

当根据网络拓扑结构的参考拓扑结构检测端口连接的物理实际配置得出相邻用户的一致性时，那么开启网络连接。在执行参考/实际对比之后启动RTE网络系统，其中，开启网络连接。利用通讯设计确定的通讯参数在一个设备的至少一个端口上的应用，通过配置的检测来确定。也就是说，只有当根据网络拓扑结构的参考拓扑结构检测端口连接的物理实际配置得出相邻用户的一致性时，通讯参数才应用到至少一个设备的至少一个网络接口上。由此根据通讯参数的选择激活端口和/或连接。

通过执行过程在设备中自动实现改善。既不需要使PROFINET标准扩展，也不需要改变工程系统。由此在根据迄今为止的现有技术设计的网络系统中，使安装过程中或维修和设备更换的情况下的处理已经明显得到简化和改善，而不需要完全重新构建各个网络系统。

另外，在参考拓扑结构的设计过程中，对于新的或已有的网络系统还可以省去具体的端口信息。仅需要事先设计哪些设备与哪些相邻设备连接。在设备之间的连接上，还可以指定特征，诸如导线长度或连接数量（例如在“C”和“D”之间）。这方面对于工程系统的使用者以及制造商自动实现了工程过程的简化。

根据至少一个由操作者指定的与配置相关的信息，单元生成大量的用于至少配置至少一个第二用户所需的配置数据，并且将生成的大量的配置数据的至少一部分经由网络传递给该至少一个第二用户。

为了实现单元的编程，基本上只需要一个工程系统或一个可比较的系统。之后对于一个与网络连接的且经由网络与上述单元连接的用户根据参考状态的经由网络的数据交换而进行配置，而不需要再借助于一个工程系统，其中，操作者由于按需要指定至少一个与配置相关的信息而结合到配置过程中。另外，本发明的优势还在于，对于与通常情况下特别复杂的工程系统的交流，操作者不必受到专业培训，就能够根据经由网络的数据交换对网络用户进行配置。

以适宜的方式，通过优选与单元相对应的人机接口、特别通过与单元连接的具有输入和输出构件的操作单元，操作者可以指定至少一个与配置相关的信息。

优选，单元进行编程，以在经由网络的数据交换的逻辑和/或物理方面至少配置至少一个第二用户。

逻辑方面，例如已经在上文所述，指的是待发送或接收的IO数据、IO分配和IO配置。物理方面特别指的是，同样如上文所述的网络的拓扑结构。

因此，以具有优势的方案，单元以及方法一方面适用于或应用于网络中的用户配置，网络诸如为PROFINET ITR，对于用户需要进行物理配置。

如在附图中清楚地可以了解到，通过本发明在不需要借助附加的工程系统的情况下实现的逻辑配置，其优势特别在于，例如可以对设施或机器的设备进行更换，并且尽管新设备与旧设备的功能相同，但是在数据电报中例如实现不同的过程数据或IO数据连接，和/或不同的过程数据或IO数据的组合，这是因为，新设备与旧设备具有不同的类型和/或源于不同的制造商。由此还可以特别涉及到网络接口的配置。

在这一点上，单元和方法还可以这样实施，即，利用单元仅进行逻辑配置或仅进行物理配置，而各另一个配置则在各自的网络另外通过一个工程系统来进行。

特别优选地，大量生成的、用于在物理方面至少配置至少一个第二用户所需的配置数据包括用于网络的参考拓扑结构。

在此，在由用户指定的、大量例如用于模块化构成的设施或机器的各种变化形式的、与配置相关的信息方面，参考拓扑结构由单元来生成。因此，一方面，不需要为更多可行的变化形式维持更多的参考拓扑结构，以从这些更多的参考拓扑结构中选择各个匹配的结构。另一方面，还进一步提供实际的参考拓扑结构作为参考规范，该参考规范可以实现实际的参考-实际比，并由此特别实现了故障识别，例如错误的布线或与机器或设施的确定变化形式相对应的至少一个设备出现故障；并且由此，该参考规范确保实现了安全性能。

根据网络及其其它用户的类型和特征，以适宜的方式，上述单元包括用于数据交换的构件，该数据交换构件设置用于经由网络的循环、实时连接、和/或时间同步的数据交换。在此，优选包括用于实时连接的数据交换的构件的单元特别优选这样进行编程，以在经由网络的实时连接的数据交换方面至少配置至少一个第二用户。可替换或可补充地，优选包括用于时间同步连接的数据交换的构件的单元特别优选这样进行编程，以在经由网络的时间同步的数据交换方面至少配置至少一个第二用户。

优选，单元包括用于经由根据PROFINET IRT特征构成的网络的数据交换的数据交换构件。

特别优选地，大量生成的、用于至少配置至少一个第二用户所需的配置数据包括大量由上述单元计算出的RTE特征参数。由此，该单元以优选的方式还设置用于计算为了例如PROFINET IRT网络配置所需的RTE配置参数，从而既不需要为模块化构成的设施或机器的更多可行的变化形式维持更多的RTE参数记录，以从这些更多的参数记录中选择各个匹配的参数；也不需要为了重新计算参数而分别添加一个工程系统。

根据一个特别优选的变化实施例，单元从网络和/或至少一个第二用户读取大量与配置相关的信息，这些与配置相关的信息根据大量用于至少配置至少一个第二用户所需的配置数据而生成；并且，涉及至少一个由操作者指定的与配置相关的信息、特别指生成的大量配置数据的释放，而将至少一部分生成的配置数据经由网络传递给至少一个第二用户。

根据一个优选的变化实施例，单元首先对大量生成的用于至少配置至少一个第二用户所需的配置数据进行合理性检测；然后该单元将至少一部分生成的配置数据经由网络传递到至少一个第二用户。

根据一个特别优选的变化实施例，单元首先根据网络和至少上述至少一个第二用户的实际状态，对大量生成的用于至少配置至少一个第二用户所需的配置数据进行合理性检测；然后该单元将至少一部分生成的配置数据经由网络传递到至少一个第二用户。

优选地，单元进行编程，以关于经由网络的数据交换、自动借助于生成的大量的配置数据的至少一部分而进行配置。

根据一个特别优选的变化实施例，对单元进行编程，在配置之后用以控制至少一个第二用户，其中，该单元特别为可用储存器编程的控制单元。因此，根据本发明优选地，可用储存器编程的控制单元这样进行编程，即，该控制单元不仅控制网络用户（特指设施或机器的设备），而且还能够在运行之前根据经由网络的数据交换而对网络用户进行配置，并且，对此，控制单元除了执行控制程序的程序编码以外，还执行配置程序的程序编码。

此外，本发明根据另一项独立权利要求还提供了一种数据处理和数据传递系统，其包括根据前述任意一个实施方案所述的单元以及至少一个第二用户，这些用户经由网络相互连接，并且能够相互交换数据。

此外，本发明根据另一项独立权利要求还提供了一种数据载体，在该数据载体上存储有程序编码，其中，程序编码这样构成，即，当用该程序编码进行编程时，可以形成根据前述任意一个实施方案所述的单元。

接下来，结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中，相

同或类似元件部分用相同的附图标记来表示，并且不同的实施例的技术特征可以相互结合。

附图说明

附图示出了：

图1为现有技术公知的用于网络用户配置的技术方案的示意图；

图2a为本发明一个变化实施例中用于网络用户配置的示意图；

图2b和2c为在使用图2a的本发明的变化实施例的情况下，由设施的第一基础变化（图2b）到扩展的第二设施变化（图2c）的设备配置的实施例的示意图；

图3a为本发明另一个变化实施例中用于网络用户配置的示意图；

图3b和3c为在使用图3a的本发明的变化实施例的情况下设施的设备配置的实施例的示意图，其中，第一类设备（图3b）可由第二类设备（图3c）来替换；

具体实施方式

图1示出了，现有技术中用于网络用户配置的公知技术方案的示意图，该公知技术方案已经在开始进行了说明。

根据图1所示的现有技术中已经公知的技术方案，总是需要这样一种工程系统100用以实现设备A、B、C、D和E以及控制单元S的逻辑和物理配置；其中，这些设备和控制单元都属于同一套确定的在图1中未详细示出的工业设施，而且同时为一个网络的用户，通过该网络、根据实际拓扑结构300使这些设备和控制单元连接在一起，并且应该能够传递亦或是相互交换数据；其中，该工程系统通常由运行在数据处理单元上的工程工具构成，该数据处理单元一般情况下为PC或工作站。

实际拓扑结构300这样构成，即，首先使控制单元S经由其网络接口1与设备A的网络接口1连接。设备A除了具有网络接口1之外，还具有另外两个网络接口，以下也被称作“端口（Ports）”，其中，该设备经由端口2与设备B的端口1连接，而经由端口3与设备C的端口1连接。设备B经由其另一个端口2与设备D的端口1连接，而设备C经由其另一个端口3与设备E的端口1形成连接。在此，还形成有设备D的端口3与设备E的端口4之间的连接。

在对一套具有至少一个控制单元S和多个设备A至E的设施进行设计和规划的条件下，采用工程系统100用于实现分配任务，其中，控制单元和多个设备作为一个网络的用户通过数据交换而进行通讯。通常情况下，这样的工程系统公知用于各种不同的网络类型，并且可以通过商业手段获得。

首先，设置控制程序10用于对控制单元（诸如控制单元S）进行编程，从而在该套设施运行过程中对设备（诸如设备A至E）进行控制，这些设备特别为传感器或激励器。在此，控制程序10包括用于至少每个设备A至E的相对应的程序编码。另一方面，通过工程系统100建立用户列表亦或是设备列表20，该设备列表含有特别用于控制单元S和设备A至E的数据记录，其中，每个设备数据记录都包括大量信息，这些信息详细描述了各个设备。还可以了解到，设备列表在图1中以分级的形式示出，即，设备A至E排列在控制单元S的下一级，那么这种形式至少不能再视为拓扑结构。

包括设备列表20和控制程序10在内，利用工程系统100还实现了网络用户S和A至E关于经由网络的数据交换的逻辑和物理配置，在这种情况下，网络实施为PROFINET IRT，从而使网络用户之间的通讯能够循环、实时地连接并且能够同步进行。

在此，逻辑配置包括例如IO配置30，该IO配置在图1中用箭头于包含在设备列表20内的设备数据记录和控制程序10之间示出。IO配置也被称为映射（Mapping），在IO配置中，将控制程序10的各个过程变量或地址11分配给在设备列表20的各个设备数据记录中定义的、至少是设备A至E的过程或IO数据对象。同样，通常在图1中未示出的IO配置也属于逻辑配置，这些未示出的IO配置指的是各个用户的过程或IO数据在数据电报中，特别是在构成、数量和排练方面的组成的定义。

物理配置在图1中通过参考拓扑结构40来表示，通过该参考拓扑结构，对网络用户、即设备A至E以及控制单元S之间的通讯连接进行规划。对此要根据在设备列表20的设备数据记录中包括的信息和针对各个设备A至E以及控制单元S的特征、特别是根据网络接口来实现规划。

原则上要再次强调，逻辑配置的设计可以基本上独立于物理配置而进行，特别是独立于拓扑结构而进行。此外，在具有至少一个设备列表的条件下，物理配置的设计、特别是参考拓扑结构的设计可以基本上独立于逻辑配置而进行，其中，设备列表至少包含各个用户和各个端口的特征。

另外，根据图1，工程系统100还包括RTE设计算法170，该RTE设计算法特别根据参考拓扑结构40、用户亦或是设备列表20以及IO配置的信息来计算PROFINET基于IRT的网络的RTE通讯参数，这些RTE通讯参数例如定位发送和接收时间点，也就是指用于将数据电报由一个用户传递到另一个用户所需的时间。

在利用工程系统100对逻辑和物理配置进行设计之后，将包括设备列表20和控制程序10在内的整体配置数据传递到控制单元S（在附图中用“下载（Download）”表示），使工程系统100至少暂时与该控制单元连接。

然后，将位于控制单元S上的配置数据再传递到网络的各个其它用户，也就是传递到相关用户的设备A至E上（在附图中用“下载（Download）”表示）。之后，网络用户独立进行测试，判断其直接相邻用户是否与根据参考拓扑结构设计的用户和网络接口相一致。

如果每个用户都具有相应的一致性，那么用设备激活规划的信息，亦或是通过用户激活网络，并投入运行。然而，如果一个用户在测试相邻用户的过程中识别到实际状态与参考状态存在偏差时，该用户将诊断警报传递到控制单元S，该控制单元据此阻止对设备和网络的使用，直至构成原因的故障得到解决。

根据图1所示的现有技术公知的解决方案，以这种方式和方法必须要求，一旦例如由于根据另一变化形式使设备结构改变，该另一变化形式指的是实际拓扑结构的用户发生改变，那么至少要补充一个用户或去掉一个用户，或者使另外的用户相互连接。该公知技术方案的缺陷显而易见，并且在开始已经进行说明。

为了改善可实施性能，在以下对结合图2a、2b和2c以及3a、3b和3c的本发明的变形实施例的说明中，在特征相同的情况下，保留上文对公知技术方案的说明范围内在图1中所使用的附图标记。

图2a示出了本发明的用于网络用户配置的一个变形实施例的示意图。

当用于配置的网络用户指的是设备A、B、C、D和E以及控制单元S时，这些网络用户属于图2中未详细示出的工业设施的确定的变形，并且这些网络用户通过一个根据实际拓扑结构300构成的网络形成连接，这些网络用户通过该实际拓扑结构可以传递数据亦或是可以相互交换数据。实际拓扑结构300这样构成，即，首先使控制单元S经由其网络接口1与设备A的网络接口1连接。设备A除了具有网络接口1之外，还具有另外两个网络接口，以下也被称作“端口”，其中，该设备经由端口2与设备B的端口1连接，而经由端口3与设备C的端口1连接。设备B经由其另一个端口2与设备D的端口1连接，而设备C经由其另一个端口3与设备E的端口1形成连接。在此，还形成有设备D的端口3与设备E的端口4之间的连接。控制单元S和设备A至E除了具有图2a所示的网络接口亦或是端口之外还可以分别具有其它的接口亦或是端口，这一点在图中未示出，这是因为根据实际拓扑结构300，这些其它的接口亦或是端口没有网络连接。

在对一套以适宜的方式具有至少一个控制单元和多个设备的设施进行设计和规划的条件下，根据本发明采用工程系统100用于实现多项分配任务，其中，控制单元和多个设备作为一个网络的用户通过数据交换而进行通讯。然而，根据下文对本发明的变形实施例的详细说明，可以清楚地了解到，本发明相比于现有技术（特别在图1中示出）的不同之处以及由此实现的优势。

一方面，工程系统100用于设计控制程序10以及在该套设施运行过程中控制设备（如A至E），其中，利用控制程序对诸如为控制单元S的控制机构进行编程，而设备特别是指传感器或激励器。在此，控制程序10包括用于至少每个设备A至E的相对应的程序编码，特别还可以用于其它设备，这些其它设备用于该套设施的与图2a不同的变形中。另一方面，通过工程系统100建立用户列表亦或是设备列表20，该设备列表含有特别用于控制单元S和设备A至E的数据记录，优选还含有用于其它设备的数据记录，这些其它设备用于该套设施的其它变形中；其中，每个设备数据记录都包括大量信息，这些信息详细描述了各个设备,特别是指：用于清楚识别各个设备的明确的设备名称或其它标识，设备类型、型号和设备制造商的信息，功能描述，设备的过程数据定义，设备的各个网络接口的明确标识和各个网络接口类型，例如所要求的传递介质（如铜或玻璃纤维）。而且在该实施例中，设备列表尚未形成拓扑结构。

包括设备列表20和控制程序10在内，利用工程系统100还实现了特别是网络用户S和A至E关于经由网络的数据交换的逻辑配置，在这种情况下，网络又实施为PROFINET IRT，从而使网络用户之间的通讯能够循环、实时地连接并且能够同步进行。在此，逻辑配置也包括例如IO配置30，该IO配置在图2a中用箭头于包含在设备列表20内的设备数据记录和控制程序10之间示出，逻辑配置还包括在图2a中未示出的IO配置。

相应地，在图2a中示出的本发明的变形实施例中，物理配置不再利用工程系统100来实现。根据本发明，取而代之的是，优选通过工程系统100去掉或是建立配置程序，该配置程序包括用于对单元200进行编程的程序编码；对诸如设备A至E的网络用户相对于经由网络的数据交换而进行配置；以及为此，涉及至少一个由操作者指定的与配置相关的信息而生成所需要的大量配置数据；并且将至少一部分生成的配置数据经由网络传递给待配置的用户，其中，为了进行物理配置，由单元200生成的配置数据的量以适宜的方式包括参考拓扑结构。

由图2a可以了解到，在该实施例中单元200指的是控制单元，因而这里单元200同时也是控制单元S。由于该原因，利用工程系统100建立的控制程序10除了包括大量程序编码用于具有相应的过程变量和/或地址11的设备控制之外，还包括另一个程序段13，该程序段的程序编码优选在装入至少一个功能模块的情况下用于设备或网络用户的物理配置。这样的功能模块或类似或不同的机构还可以安装在独立的配置程序中，那么首要条件是单元200独立于控制单元S而实施，该方案根据本发明同样可以根据实际应用情况来确定。

功能模块的补充以及结合各个明确示出的设备和端口的标识用于生成参考拓扑结构的用户的连接例如由以下给出：

因此根据本发明，在该变形实施例中，还可以实现包括设备列表20和控制程序10连同程序段13在内的配置数据到单元200的传递（在附图中用“下载”表示），该单元在该实施例中同时也是控制单元S，其中，使工程系统100至少暂时与单元200连接。

因此，根据本发明优选，对可存储编程的控制单元这样进行编程，即，该控制单元使网络用户、特别使设施或机器的设备不仅得到控制，而且在运行过程的准备阶段以及为此除了进行控制程序的程序编码以外还进行配置程序的程序编码，其中，运行过程还可以根据经由网络的数据交换而进行配置。在执行控制程序的过程中，以优选的方式首先进行程序段13，并由此进行程序编码，用以进行网络用户配置。经由一个在图中未示出的操作单元，使操作者能够以简单的方式指定与配置相关的信息，并且实现所希望的网络拓扑结构，特别是指哪个设备经由哪个端口与另一个设备和端口相连。在此，操作者的信息可以来源于设备列表20的数据记录，并由此以优选的方式仅选择出对应的设备和网络接口。

涉及到这些信息，单元200或控制单元S额外生成配置数据，这些配置数据关于网络用户之间的数据交换的逻辑方面已经由工程系统100来传达；还生成关于网络用户之间的数据交换的物理方面的其它配置数据；以及特别是参考拓扑结构40。对此，以适宜的方式使信息由设备列表20的数据记录而得出，该设备列表的数据记录涉及到各个设备A至E以及控制单元S并且首要的是网络接口。

对于期限例如参见用于连接用户S和A至E以生成参考拓扑结构40的程序部分，其中，适宜使用上文提到的功能模块，参见以下程序内容：

在故障情况下，提供相应的诊断信息，该诊断信息例如可以经由人机接口发出，该人机接口例如为与单元200连接的操作单元（图中未示出）。

根据适宜的方式，使单元200通过其它附加的程序编码14这样进行编程，即，将生成的参考拓扑结构40传递到合理性测试单元上并在该合理性测试单元中进行检测。在此特别要检测：是否存在至少根据由设备列表20接收的设备描述的、待连接的设备端口；以及是否属于相同的接口类型；并且是否该拓扑结构在其它方面同样是不矛盾的。对于故障情况，通过适宜的诊断信息，该诊断信息例如可以经由人机接口发出。这种类型的程序编码14例如由以下所示

优选单元200用其它附加的程序编码15这样进行编程，即，根据已有的实际拓扑结构300对生成的参考拓扑结构进行检测，特别由此得出：究竟在实际拓扑结构300中是否存在根据参考拓扑结构40的待连接的设备；以及，参考和实际拓扑结构的设备类型和设备型号是否一致。因此优选测试：诸如根据设备列表20和参考拓扑结构40得到的明确的设备标识与实际拓扑结构300中的设备A至E是否一致。对于故障情况，提供相应的诊断信息，该诊断信息例如可以经由人机接口发出。

因为根据实际拓扑结构300的网络实施为PROFINET，所以单元200以适宜的方式用其它附加的程序编码17这样进行编程，即，由此提供RTE设计算法的功能，用以计算RTE通讯参数，特别是用于数据传递的时间间隙的相应的待保留的数值，这些RTE通讯参数基于设备列表20和图2a中未示出的IO配置以及所生成的参考拓扑结构40。

这种程序编码17的一个实施例可以由以下可知：

程序编码14、15和17在图2a中分别以单独的配置程序示出，可替换地，例如也可以是一个单独的配置程序或控制程序10的三个程序段，这特别取决于单元200是一个控制单元还是一个与控制单元分离的单元。

最后，将由单元200或控制单元S计划和生成亦或是计算出的配置数据传递到实际拓扑结构300的网络的其它用户，也就是设备A至E上（在附图中用“下载”表示），其中，每个用户获得与其相关的那部分数量的配置数据。这一点例如根据以下的程序编码示出：

在获得配置数据之后，当然要对用户进行测试，实际拓扑结构300的与其直接相邻的用户是否与根据参考拓扑结构设计的用户和网络结构相一致。

可替换或可补充地，根据本发明，操作者通过指定至少一个与配置相关的信息实现了，指定一个网络拓扑结构作为参考拓扑结构，该网络拓扑结构至少部分由单元200自动算出并且优选作为所谓的设施的在线可视化而显示在操作单元上。在这种情况下，单元200相应地编程，用以生成参考拓扑结构，该参考拓扑结构根据由实际拓扑结构的网络和所连接的用户读取的连接信息而生成，其中，所读取的连接信息优选包括设备和接口的明确标识。

根据本发明，因为操作者这样连接在配置过程中，即，操作者必须指定至少一部分与配置相关的信息，由此实现了，对于所需要的网络拓扑结构来说可以简单地经由一个操作单元提供信息，即，哪个设备经由哪个端口与另一个设备和端口相连，或者，该操作单元指定一个网络拓扑结构作为参考拓扑结构，该网络拓扑结构由单元200自动算出，然后再将由单元200生成的大量配置数据传递到网络用户并且激活，由此进一步确保实现实际的Soll-Ist（参考-实际）比，而不需要在每次改变设施的情况下都要使用新的工程系统，其中，原则上由单元200可以生成任意的参考拓扑结构。

图2b和2c示出了在使用图2a的本发明的变化实施例的情况下，由设施的第一基础变化（图2b）到扩展的第二设施变化（图2c）的设备配置的实施例。

如图2b所示，根据基础变化的设施除了包括控制单元200之外还包括设备A、B和C，控制单元和设备相互连接，并因此是一个共同的通讯网络的用户。用较小的数值除了表示用户以外还表示出各个网络接口的明确标识。

除了该基础变化之外，还给出其它变化，其中，设施例如包括其它设备作为可选择的添加结构，该添加结构同样作为用户连接到网络中，由此对于控制单元实现了至少与控制单元200的数据交换。例如具有这样的变化，其中，设施还包括一个用于供应材料的设备，该设备可以潜在地连接在网络中的不同点上。

在设施的组装过程中，各个设备根据客户和条件的实际要求在现场进行组装。由此如图2c所示，例如还可以添加用于供应材料的设备（设备X），而且经由该设备的端口1与设备B的端口3连接。该连接在设备X和B之间用直线示出，同时用虚线示出了在设备X和设备A或C之间的连接方案。

图2b和2c的控制单元（SPS）200如上文所述，并且在图2a所示的变形实施例中进行编程，一方面能够对所有可能的设施变化的设备进行控制，另一方面还能够生成配置数据，这些配置数据用于实现各个设备在设备和控制单元之间的数据交换的物理方面的配置。

因此，在控制单元200上（在图2b和2c中并未详细示出）除了具有对应的程序编码之外，还具有设备列表和用于设备在数据交换的逻辑方面的配置所需的配置数据，以及特别具有IO分配和IO配置，如在上文已经结合图2a进行说明。

为了还能够关于数据交换的物理方面对图2c所示的设施变化的设备进行配置，控制单元200还需要由操作者输入至少一个与配置相关的信息。对此，操作者可以使用与控制单元200连接的可视化终端400作为操作单元，从而实现：额外对于基础变化，使设备X经由其端口1与设备B的端口3连接。因此，操作者可以在信息方面根据设备列表的数据记录而获得，并由此以优选的方式仅选择对应的设备和网络接口。

对应的、用于接下来处理由操作者指定的与配置相关的信息、以及用于生成对应的参考拓扑结构的程序段可以在运行时例如由以下示出：

此外，在控制单元200上对生成的参考拓扑结构进行合理性测试。对此，相对于在先的实际拓扑结构对参考拓扑结构进行测试。对于故障情况，分别提供对应的诊断信息，该诊断信息例如可以经由与控制单元200连接的可视化终端400来发出。

此外还得出重要的RTE通讯参数，例如数据电报的发送和接收的时间点。

最后，将设计和生成亦或是计算的配置数据由控制单元200传递到网络的其它用户上，即传递到设备A、B、C和X，其中，每个用户获得与其相关的那部分配置数据。

之后，可以对在图2c的扩展变化中的设施的运行进行激活。

图3a是本发明的用于网络用户配置的另一变形实施例的示意图，网络用户特别是指一个工业自动化设施的设备。

待配置的网络用户指的是设备A、B、C、D和E以及控制单元S，这些设备和控制单元属于一个图3a未详细示出的工业设施的特定的变化形式，并且经由一个根据实际拓扑结构300的网络而相互连接，该网络在这种情况下又实施为PROFINET IRT，从而使网络用户之间的通讯能够循环、实时地连接并且能够同步进行。用较小的数值除了表示用户以外还表示出各个网络接口的明确标识。

在一套具有至少一个控制单元和多个设备的设施的设计或规划的范围内，根据一个变化实施例，以简单的方式设有一个工程系统100，主要只用以去掉或建立控制程序10，通过该控制程序可以对控制机构、诸如控制单元S进行编程，该工程系统还用于在该套设施运行过程中控制设备（如A至E）。在此，控制程序10包括用于至少每个设备A至E的相对应的程序编码，特别还可以用于其它设备亦或是设备类型或型号，这些其它设备用于该套设施的与图3a不同的变形中。

由下文对本发明变化实施例的详细说明可以清楚地了解到，相对于上文结合图2a至2c所述的变化实施例的区别以及由此带来的额外优势。

根据本发明的另一个变化实施例，相对于物理配置附加地，还可以使逻辑配置也不通过工程系统100来进行。具体地说，取而代之的是，优选通过工程系统100去掉或建立配置程序，该工程系统包括用于对单元200进行编程的程序编码；对诸如设备A至E的网络用户相对于经由网络的数据交换而进行逻辑和物理配置；以及为此，涉及至少一个由操作者指定的与配置相关的信息而生成所需要的大量配置数据；并且将至少一部分生成的配置数据经由网络传递给待配置的用户。因此，单元200既可以生成设备列表20作为对应逻辑配置的配置数据，该配置数据特别定义出IO分配和IO配置。

由图3a可知，单元200还例如指的是控制单元，因而这里单元200同时也是控制单元S。由于该原因，利用工程系统100建立的控制程序10除了包括大量程序编码用于具有相应的过程变量和/或地址11的设备控制之外，还包括另一个程序段13，该程序段的程序编码优选在装入至少一个功能模块的情况下用于设备或网络用户的物理配置；以及还包括又一个程序段12，该程序段的程序编码优选在装入至少一个功能模块的情况下用于设备或网络用户的逻辑配置。这样的功能模块或类似或不同的机构还可以安装在独立的配置程序中，那么首要条件是单元200独立于控制单元S而实施，该方案根据本发明同样可以根据实际应用情况来确定。

因此，根据本发明，在该变化实施例中可以进行控制程序10连同程序段12和13到单元200的传递（在附图中用“下载”表示），在这种情况下该单元同时还是控制单元S，其中，使工程系统100至少暂时与该单元200连接。

由图3a可知，在单元200上设有设备目录50（储存库），用于记录设备种类，该设备目录优选根据设备类型、诸如开关、IO或驱动，其中，对于每种设备类型都具有一定量的标识数据，诸如制造商名称。这种设备目录50同样可以优选由工程系统100来建立，然后在传递到单元200上。

用于将一个确定设备的数据记录采用标识数据的形式添加到设备列表中的功能模块例如可以由以下给出，其中，将标识数据添加到设备目录中该设备的设备类型中：

用于在控制程序10的变量11和设备的过程数据地址之间建立IO分配的功能模块例如可以由以下给出，其中，该设备包含在设备列表20中：

在控制程序的实施例中，以优选的方式首先使程序段12以及相应的程序编码实施用于网络用户的逻辑配置。

经由一个在图中未示出的操作单元，使操作者能够以简单的方式指定与配置相关的信息，并且实现所希望的网络拓扑结构，特别是指其中对应哪个设备，由此可以生成具有对应的设备数据记录的设备列表20。在此，操作者的信息可以来源于设备目录50中的记录，并由此以优选的方式仅选择出对应的设备类型并提供明确的设备名称。

涉及到这些信息，单元200或控制单元S生成对应的设备列表20。对此，以适宜的方式使设备目录50中的信息来自设备类型和其它数据，其它数据涉及到各个设备A至E以及控制单元S并且首要的是网络接口的数据。

在使用设备目录50的条件下用于生产设备列表20的程序段，在运行时添加设备种类为“开关”、设备类型为“类型1”和制造商为“H1”的设备“A”的数据记录，以及设备种类为“IO”、设备类型为“类型11”和制造商为“H2”的设备“B”的数据记录，其中，通常适宜使用上文提到的功能模块，如以下所示：

对应地，实际拓扑结构300的其它设备C至E的程序编码与此类似。

经由该图中未示出的操作单元，还可以使操作者对于IO分配指定与配置相关的信息。

用于生成控制程序10的变量11和设备（这里包含在设备列表20中）的过程数据地址之间的对应连接的程序段可以在运行中例如由以下给出，其中，通常适宜使用上文提到的功能模块：

对应地，实际拓扑结构300的其它设备C至E的程序编码与此类似。

在涉及由相应的操作者例如对单独的设备指定参数的情况下，同样可以设置用于生成其它配置数据、特别关于IO配置的程序段，其中，这些参数例如为更新时间或超时。

还可以实现，当一个设备在设备目录50中没有匹配的记录时，所有需要的数据或参数由操作者通过操作单元来指定，其中，这些数据或参数就为了以后的应用而存入在设备目录50中，或者可替换地，还可以将一个扩展的设备目录50载入到单元200上。

而且可以考虑，在一个设备没有包含在设备目录50中的情况下对该设备进行规范，其中，当设备与单元200连接时，由单元200可以读取到各个设备。

与逻辑部件或逻辑方面的配置相关地，优选可以进行物理方面的配置，其中，对此实施程序段13以及相应的用于网络用户的物理配置的程序编码。

在生成物理配置数据的过程中，该过程大体上已经在上文的第一变化实施例中给出，这些物理配置数据可以源于先前的设备列表20。

由图3a还可以了解到，使单元200以适宜的方式还通过其它附加的程序编码14进行编程，用以对生成的参考拓扑结构40进行合理性测试；通过程序编码15进行编程，用以根据先前的实际拓扑结构300对参考拓扑结构400进行测试；以及通过程序编码17进行编程，用以计算RTE通讯参数，其中，关于该过程同样在上文对第一变化实施例的说明中得到证实。

如图3a所示，最后还根据该变化实施例，将由单元200或控制单元S计划和生成亦或是计算出的配置数据传递到实际拓扑结构300的网络的其它用户，也就是设备A至E上（在附图中用“下载”表示），其中，每个用户获得与其相关的那部分数量的配置数据。

优选，单元200还具有其它附加的在图中未示出的程序编码，该程序编码这样进行编程，即，提供功能性，用以在实际拓扑结构300的设备A至E上提供设备名称和/或其它设备识别（所谓的设备命名），诸如参考拓扑结构40和设备列表20所提供的内容；由此，在设施和网络的随后运行中确保实现设备的明确识别，其中，由单元200或控制单元S、首先结合与实际拓扑结构的“待命名”设备分别连接的相邻设备、同样还结合各个设备类型和/或设备种类而表示出该实际拓扑结构的“待命名”设备。对于故障情况，即例如在实际拓扑结构中的一个设备没能表示出时，就发出一个对应的诊断信息，然后对于该诊断信息作出反应。

图3b和3c示出了在使用图3a的本发明的变化实施例的情况下设施的设备配置的实施例，其中，第一类设备（图3b）可由第二类设备（图3c）来替换。

一台机器或设施可以包括多个相互连接的设备。以风力发电机为例，其中，除了应用控制单元S（SPS）和设备A和B之外，还应用了以类型1为代表的变频器，在图3b中表示为设备X1，其中，设备A、B、X1和控制单元200相互连接并因此是一个共同的通讯网络的用户。用较小的数值除了表示用户以外还表示出各个网络接口的明确标识。

如果一个组件出现故障，那么不必总是用一个相同结构的组件来代替。因为机器和设施通常使用好几十年，所以在设施建成的时候尚且不能预知，将来要采用什么样的代替组件。如图3c所示，如果类型1的变频器出现故障，那么可以用类型2的变频器来替换，尽管类型2的变频器原则上具有相同的功能，但是却具有不同的识别特征，特别是不同的设备名称、设备类型和设备制造商以及不同的过程数据的排序。然而根据本发明，另一类型的代替组件的配置和集成能够以简单且可靠的方式来实现。

图3b和3c的控制单元（SPS）200如上文所述，并且在图3a所示的变形实施例中进行编程，一方面能够对所有可能的设施变化的设备进行控制，另一方面还能够生成配置数据，这些配置数据用于实现各个设备在设备和控制单元之间的数据交换的逻辑和物理方面的配置。

因此，在控制单元200上（在图3b和3c中并未示出）除了具有对应的程序编码之外，还具有设备目录，如在上文已经结合图3a进行说明。

为了还能够关于数据交换的逻辑方面对图3c所示的设施的设备和特别是对设备X2进行配置，控制单元200还需要由操作者输入与配置相关的信息。对此，操作者可以使用与控制单元200连接的可视化终端400作为操作单元，从而实现：使设备X2位于设施中，其中，操作者可以从设备目录中含有设备X2的设备类型中获取标识数据，并由此以优选的方式仅指定需要明确的设备名称，据此首先对于信息而言，由单元200生成的关于设备X2的设备数据记录可以装入到设备列表中。

用于生成和添加一个设备数据记录的对应的程序段可以在运行时例如由以下给出，其中，该设备数据记录用于设备“X2”，设备种类为“变频器”、设备类型为“类型2”和制造商为“HS 23”，更新时间为“1ms”：

操作者还可以使用与控制单元200连接的可视化终端400，从而指定关于IO分配的信息，这是因为设备X2具有不同的过程数据以及IO数据。

用于生成控制程序10的变量“参考转数（target speed）”和设备X2（这里包含在设备列表中）的过程数据地址之间的对应连接的程序段可以在运行时例如由以下给出：

为了还能够对图3c中示出的设施的设备在数据交换的物理方面进行配置，对于控制单元200还可以指定：替代设备X1，使设备X2以其端口2与设备B的端口1连接。对此，一方面可以使用可视化终端400，另一方面可以使用来自设备列表的数据记录的信息，从而使操作者以优选的方式仅需要选择对应的设备和网络接口。

对应的、用于接下来处理由操作者指定的与配置相关的信息、以及用于生成对应的参考拓扑结构的程序段可以在运行时例如由以下示出：

此外，在控制单元200上对生成的参考拓扑结构进行合理性测试。对此，相对于在先的实际拓扑结构对参考拓扑结构进行测试。对于故障情况，分别提供对应的诊断信息，该诊断信息例如可以经由与控制单元200连接的可视化终端400来发出。

此外还由控制单元200得出重要的RTE通讯参数，例如数据电报的发送和接收的时间点。

最后，将设计和生成亦或是计算的配置数据由控制单元200传递到网络的其它用户上，即传递到设备A、B和X2，其中，每个用户获得与其相关的那部分配置数据。

之后，可以对具有图3c所示设备的设施的运行进行激活。

最后，接下来描述根据本发明的网络系统结构的拓扑结构的构造。在此，网络用户A至J根据参考规范由工程系统设置，例如网络用户A至I具有环形拓扑结构。导线L1至L11的长度优选预先设定，并为了实现时间上的同步而存储在各个相邻的网络用户中。在两个网络用户之间具有一个网络系统导线，在网络用户B和C之间经由L2连接，然而还可以连接多条网络连接导线。

根据本发明，网络用户设有装备，该装备用于：使每个设备本身将设计的由工程系统预设的（参考）相邻设备以及在此可能以相同方式预设的（参考）网络接口与先前的经使用的（实际）相邻设备和对应的（实际）网络接口相比较。装备将预设的（参考）相邻设备与在工程系统中预设的（参考）网络接口进行比较。那么通过本发明的装备，当安装的（实际）相邻设备没有与网络用户的可能预设的（参考）网络接口相连接时，实现了网络系统的启动和运行。然而，当（参考）相邻设备与安装的（实际）相邻设备不一致时，则阻止网络系统的运行。

对于本发明的装备在传统的网络系统（例如根据PROFInet-IRT标准构成）中的应用和/或组装，在此既不能扩展PROFInet标准，也不能改变工程系统。因此，在安装过程中或在维护和设备更换时，由于本发明的装备而使操作得到简化。

另外，在对于新构成的网络系统的参考拓扑结构的设计过程中，可以在工程系统中省去网络接口的精确的参考设置。仅记录：哪些设备与对应的相邻设备连接，设备E和H预先定义为设备G的相邻设备。优选同样预设连接导线L8和L9的导线长度，并不仅局限于采用网络用户G的网络接口1或2的连接。当网络用户E与接口1连接时，网络用户E不影响网络的运行，然而该网络用户还可以设置用于接口2。如在网络用户C和D的情况下，也可以在网络用户之间预设多条连接导线，不管导线L4例如在网络用户C上是否经由接口1至4与设备D连接，都可以。同样可以考虑，使由网络用户D的接口2或3引出的导线L3与网络用户C的网络接口1至4连接。由此，相对于根据PROFInet-IRT标准的传统连接，本发明的接口选择的自由性使在安装过程中或在维护和设备更换时的操作明显得到简化。

技术人员可以了解到，前文所述的实施方式示意性示出，本发明并不局限于此，而是在不背离本发明的前提下可以以多种形式进行变化。此外还可以了解到，不论是否在说明书、权利要求书、附图或其它部分公开，本发明的技术特征都独立地限定了本发明的各个主要组成部分，即使这些技术特征本身与其它技术特征组合在一起进行说明时亦然。

Claims (18)

1.一种应用在工业网络系统中的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，用以传递在过程自动化设施中的时间临界数据，所述拓扑结构设计的实时网络系统具有至少两个网络用户，所述网络用户分别具有至少一个用于连接到所述拓扑结构设计的实时网络系统上的网络接口，

其特征在于，通过所述至少两个网络用户的至少相邻用户的参考规范实现通讯设计，并且在协调所述相邻用户的过程中，根据网络拓扑结构的参考配置对端口连接的实际物理配置的检测确定在至少一个网络用户的至少一个网络接口上的通讯参数的应用。

2.根据权利要求1所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，具有用于配置关于经由一参考状态的网络的数据交换的至少一个网络用户的构件，其中，至少一个用户经由网络与这样的单元连接，该单元如此进行编程，即，该单元根据至少一个由操作者指定的与配置相关的信息生成大量的用于至少配置至少一个用户所需的配置数据，并且将生成的大量的配置数据的至少一部分经由网络传递给该至少一个用户。

3.根据权利要求2所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，具有所述单元，其包括用于数据处理和用于执行程序编码的构件以及用于与至少一个第二用户进行数据交换的构件，第一用户的所述单元经由网络可连接所述至少一个第二用户；

其中，所述单元进行编程，以根据参考状态关于经由网络的数据交换而至少配置至少一个第二用户；以及

其中，所述单元根据至少一个由操作者指定的与配置相关的信息生成大量的用于至少配置至少一个第二用户所需的配置数据，并且将生成的大量的配置数据的至少一部分经由网络传递给该至少一个第二用户。

4.根据权利要求2所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，通过与所述单元相对应的人机接口，操作者可以指定至少一个与配置相关的信息。

5.根据权利要求2或3所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，所述单元进行编程，以在经由网络的数据交换的逻辑和/或物理方面至少配置至少一个第二用户。

6.根据权利要求2所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，大量生成的、用于在物理方面至少配置至少一个第二用户所需的配置数据包括用于网络的参考拓扑结构。

7.根据权利要求3所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，设有用于经由网络的循环数据交换的数据交换构件。

8.根据权利要求3所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，设有用于经由网络的实时连接数据交换的数据交换构件；并且，所述单元进行编程，以关于经由网络的实时连接数据交换而至少配置至少一个第二用户。

9.根据权利要求3所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，设有用于经由网络的同步数据交换的数据交换构件；并且，所述单元进行编程，以关于经由网络的同步数据交换而至少配置至少一个第二用户。

10.根据权利要求3所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，设有用于经由根据ProfinetIRT特征的网络的数据交换的数据交换构件。

11.根据权利要求2所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，大量生成的、用于至少配置至少一个第二用户所需的配置数据包括大量由所述单元计算出的RTE特征参数。

12.根据权利要求2所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，所述单元从所述网络和/或至少一个第二用户读取大量与配置相关的信息，这些与配置相关的信息根据大量用于至少配置至少一个第二用户所需的配置数据而生成；并且，涉及至少一个由操作者指定的与配置相关的信息，而将至少一部分生成的配置数据经由网络传递给至少一个第二用户。

13.根据权利要求2所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，所述单元首先对大量生成的用于至少配置至少一个第二用户所需的配置数据进行合理性检测；然后所述单元将至少一部分生成的配置数据经由网络传递到所述至少一个第二用户。

14.根据权利要求2所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，所述单元首先根据所述网络和至少所述至少一个第二用户的实际物理配置，对大量生成的用于至少配置至少一个第二用户所需的配置数据进行合理性检测；然后所述单元将至少一部分生成的配置数据经由网络传递到所述至少一个第二用户。

15.根据权利要求2所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，所述单元进行编程，以关于经由网络的数据交换、自动借助于生成的大量的配置数据的至少一部分而进行配置。

16.根据权利要求2所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，所述单元进行编程，在配置之后用以控制所述至少一个第二用户。

17.根据权利要求4所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统,其特征在于，与所述单元相对应的人机接口是与所述单元连接的具有输入和输出构件的操作单元。

18.根据权利要求12所述的不依赖于端口的、拓扑结构设计的实时网络系统，其特征在于，所述单元涉及生成的大量配置数据的释放，而将至少一部分生成的配置数据经由网络传递给至少一个第二用户。