CN104301132A - 网络可配置的工业装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了网络可配置的工业装置。一种装置被配置为能够在多个网络环境内进行操作。多个不同的配置可用来设置在该装置上，其中第一配置使得能够在第一网络上进行操作，并且第二配置使得能够在完全不同的第二网络上进行操作。可以组合与多路复用器交换机、网络交换机、内部CPU、外部CPU、路由链路等相结合的多个外部端口，以便于针对该装置进行多种配置。该装置适合并入人机接口中，以在工业处理操作中应用。可以将接收端口信息并入数据帧中以便于识别与数据帧的接收相关联的外部端口。可应用网络包括线性拓扑、环形拓扑、星形拓扑、以太网、ROCKWELL NEO、EtherNet/IP、一个或多个LAN等。可以经由USB装置或接口来进行配置。

Description

网络可配置的工业装置

技术领域

本说明书通常涉及工业自动化环境中所采用的控制系统，尤其涉及应用于网络环境中的装置的配置。

背景技术

计算机系统如同其它操作环境一起已经发现在工业自动化环境中的许多应用并且无处不在地到处被采用，例如以控制过程、机器和装置等的操作。为了便于过程的控制等，一个或多个控制器（例如，可编程逻辑控制器（PLC））与输入/输出（I/O）装置一起使用，从而连同收集与正如何执行过程有关的过程信息（例如，测量结果、数据、值、参数、变量、元数据等）一起控制该过程的操作。为了使操作员与该过程的交互最大化，可以将过程信息从控制器转发至也被称为人机接口（HMI）、图形用户接口（GUI）、终端等的一个或多个接口，以向操作员进行显示。在检查所显示的过程信息时、并且结合与接口相关联的硬件和软件控制，操作员可以根据需要进一步调整过程以便于进行正确的过程操作。可以在接口处生成命令，将其转发至控制器，并且相应地，控制器遵照其行动。例如，热电偶可以检测炉的温度，控制器从热电偶获得信号，控制器转发这些信号以显示在接口上，由此操作员注意到炉温度的下降，经由控制器按下“升温”控制件，并且作为响应接通炉加热器。

许多应用要求装置（例如，HMI）使用线性拓扑连接至网络，在该线性拓扑中，按照以太网网络的配置，装置通常包括两个以太网端口（双端口）并且以一个装置连接至另一装置的方式顺次连接。然而，该方法的潜在问题是两个节点之间的链路或一个节点的故障导致不能到达在故障的任一侧的节点。实际上，网络断开。解决这样的问题的方法是装置级环（DLR）网络。DLR使用基于以太网的环协议以便于联网装置的连接，其中这些装置可以以环形拓扑配置，以使得即使在单点故障（即，两个节点之间的链路的故障）的情况下，在包括网络的其余装置之间仍可以发生通信。

此外，与被配置为在不同类型的网络（例如，环形拓扑网络）中进行操作的装置相比，对于在给定网络（例如，线性拓扑网络）中进行操作的装置，需要不同的网络硬件/配置以便于这样的操作。因此，例如，在对于利用DLR网络进行操作的过程而言HMI的要求可能与在星形网络中工作的HMI的要求（例如，过程参数的显示、数据获取等）相同的情况下，必须将两个单独装置储存在库存内并且使得其对于客户可用，例如针对DLR拓扑操作所配置的第一HMI和针对星形拓扑操作所配置的第二HMI。提供两个不同的装置以执行相似功能在目录编号、制造和库存等方面对公司的产品供应增添了不期望的复杂性。

此外，在工业工厂中可能遇到其它形式的网络协议。例如，可存在以太网、（作为以太网协议的特点（flavor）的）DLR和其它网络协议，诸如，对于工业应用，已经开发了以太网工业协议（EtherNet/IP或ENIP），其中EtherNet/IP是进行工业控制系统与其部件（诸如可编程自动化控制器、可编程逻辑控制器或I/O系统）之间的通信所使用的工业应用层协议。

另一协议是ROCKWELL AUTOMATION所开发的用于在控制系统的机箱/背板级处进行通信的NEO。NEO是为了与标准以太网协议相比扩展功能性而开发的。实际上，可将NEO认为是在背板物理层（例如，在主板层（board layer）而不是在线缆层）进行操作的以太网。

传统联网装置的上述缺陷仅意在提供传统系统和技术的部分问题的上下文概述，并且并不是详尽的。在阅读以下说明时，传统系统和技术的其它问题、以及这里所述的各种非限制性实施例的相应方面变得更加明显。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种网络交换系统，包括：交换机，包括中央处理器单元（CPU）侧通道、第一输入通道和第二输入通道；内部CPU，连接至所述交换机的所述CPU侧通道和计算机总线；第一外部端口，连接至所述交换机的所述第一输入通道；多路复用器（MUX），包括至少两个MUX交换机，其中第一MUX交换机连接至所述交换机的所述第二输入通道；第二外部端口，连接至所述多路复用器；以及配置参数，被配置为选择将所述第二外部端口路由至所述多路复用器中的所述第一MUX交换机或所述多路复用器中的第二MUX交换机。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：确定用于操作被配置为在第一网络配置和第二网络配置下进行操作的装置的网络是否能够应用于所述第一网络配置或所述第二网络配置；以及基于所述确定的结果，将所述装置配置为在所述第一网络配置或所述第二网络配置下进行操作。

根据本发明的又一方面，提供了一种包括计算机可执行指令的计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令响应于执行来使计算系统进行包括以下的操作：在多路复用器MUX中选择第一MUX交换机或第二MUX交换机，其中所述第一MUX交换机连接至内部中央处理器单元CPU并且所述第二MUX交换机连接至外部中央处理器单元CPU，其中选择所述第一MUX交换机便于在单个网络内进行操作，并且选择所述第二MUX交换机便于在包括多个网络的网络内进行操作，所述多个网络包括第一局域网和第二局域网。

附图说明

参照附图来进一步描述各种非限制性实施例，在附图中：

图1是示出根据第一操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图2是示出根据第二操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图3是示出根据第三操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图4是示出根据第四操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图5是示出根据第一类型的第五操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图6是示出根据第二类型的第五操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图7是示出根据第一类型的第六操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图8是示出根据第二类型的第六操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图9是示出根据第七操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图10是示出根据第八操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图11是示出根据第九操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图12是示出根据第十操作模式的网络交换机的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图13是示出在多个网络应用中进行操作的装置的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图14是示出在多个网络应用中进行操作的装置的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图15是示出在多个网络应用中进行操作的装置的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图16是示出在多个网络应用中进行操作的装置的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图17是示出在多个网络应用中进行操作的装置的配置的示例性的非限制性实施例的框图。

图18是示出示例性的非限制性实施例的流程图。

图19是示例联网环境。

图20是示例计算环境。

具体实施方式

如前面所述，装置可以在单个网络环境（例如，以太网网络、DLR网络、EtherNet/IP网络、NEO背板、线性拓扑网络、星形拓扑网络、环形拓扑网络等中）进行操作。然而，利用传统系统，与以太网网络相比，需要单独的硬件/软件以使装置在特定网络中（例如，在DLR网络中）进行操作。DLR网络配置装置将无法在以太网配置网络中进行操作。因而，提供多个不同的装置以执行相似功能在目录编号、制造、库存等方面对公司的产品供应增添了复杂性。在这里所呈现的各种示例性的非限制性实施例中，单个装置可被配置为在多个网络类型中进行操作，其中硬件/软件为所有支持网络类型有效地共有的。例如，在设置HMI期间可以从任意支持配置（例如，在固件上可用和/或固件支持的任意配置）中选择特定网络配置的情况下，可以将固件并入HMI装置中，其中该固件包括数据/代码以便于HMI在任意网络（例如，Ethernet、DLR、EtherNet/IP、NEO等）中进行操作。

为了装置的可读性，将HMI、控制器、通信桥、通信适配器、网络上的输入/输出装置、接口、终端和GUI等称为装置或HMI，然而，应当理解，术语“装置”或“HMI”涉及需要网络通信的任意接口、终端、装置、HMI、GUI、机器、部件、软件等。

此外，术语“地址”贯穿全文用来表达端口、内部CPU和外部CPU等中的任一个的标识的概念，其中地址可以包括为了便于通过相应网络传输数据所需的任何配置/格式。地址可以是因特网协议（IP）地址、介质访问控制（MAC）地址等。

此外，术语“主机”在本文中用来指代CPU，例如实现/托管特定功能的内部CPU或外部CPU。例如，DLR功能可由内部CPU来操控，而IP功能可由外部CPU来操控。

此外，本文中所呈现的各种实施例涉及并入数据帧中的标识符等的概念。应当理解，这些标识符可以并入数据帧/数据帧头的任何适当位置、诸如在帧的开头、末尾、中间等。

本文中呈现两种表示法以表达各种示例性的非限制性实施例。第一表示方法是“交换机模式”方法（例如，如图1至图12中所使用的）。第二表示方法是“系统”方法（例如，如图13至图17中所使用的），其中可以与利用特定系统来参考特定交换机模式的配置的第一表示方法相关联地读取该“系统”方法。

如图1至图12和表1所示，可以支持切换操作的10种操作模式（图5和图6具有共同结构，并且图7和图8具有共同结构）。图1至图12中所使用的共同表示如下：通常在交换机的左手侧示出装置侧部件（例如，参照图1，为内部CPU110和外部CPU120），而通常在交换机的右手侧示出网络部件（例如，参照图1，为NEO配置130和NEO配置140）。在示例性实施例中，内部CPU（例如，110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110和1210中的任一个）例如可以在包含交换机的相同专用集成电路（ASIC）上，而外部CPU可以位于单独电路上。采用以下所呈现的各种示例性实施例，如以下进一步所说明的，特定帧类型可被规定为由内部CPU进行操控，而另一帧类型可被规定为由外部CPU进行操控。

交换机（例如，如图1至图12所示）可以支持多达四个地址（例如，IP地址、MAC地址等中的任一个）。在前四种交换机模式（图1至图4）中，由于每种交换机模式中的网络是共同的（例如，网络可以是NEO或EtherNet/IP（ENIP）），因此可以可互换地使用一个、两个、三个或四个地址中的任一个。

在交换机模式5A至9（图5至图11）中，利用一个网络专用的地址1和3来支持两个网络，其中可互换地使用任一个地址或这两个地址。此外，地址2和4专用于第二网络，其中可互换地使用任一个地址或这两个地址。对于交换机模式5A至9，由于转发规则使用这些地址以便于将业务（traffic）从CPU（例如，CPU510、CPU610、CPU710、CPU810、CPU910、CPU1010和CPU1110以及/或者CPU920、CPU1020和CPU1120中的任一个）唯一地转发至所需网络，因此用于第一网络的地址中的一个或两者必须不同于用于第二网络的地址中的一个或两者。例如，在交换机模式5和6（例如，图5至图8）中，网络地址专用于端口1和2上的网络，而第二网络地址专用于端口3上的网络。在交换机模式7、8和9（例如，图9至图11）中，网络地址专用于端口1上的网络，并且第二网络地址专用于端口2上的网络。在交换机模式1、2、7、8和9中，给定地址可以对应于端口0上的内部CPU（例如，CPU110、CPU210、CPU710、CPU810和CPU910）、以及端口3上的外部CPU（例如，CPU120、CPU220、CPU720、CPU820和CPU920）这两者。在交换机模式1、2、7、8和9中，向正确的CPU进行路由可以基于针对主机端口的帧路由选项的配置。

此外，如图12（模式10）所示，配置可以具有直接连接至第一CPU（即，内部CPU1210）的第一网络（例如，NEO11230），而第二网络（例如，NEO21240）可以直接连接至第二CPU（例如，外部CPU1220）。应当理解，尽管图12将第一网络和第二网络分别图示为相应的NEO配置，但网络可以具有例如LAN、ENIP、NEO的任意配置，其中可以唯一地组合网络和CPU。

在以下的表1中概述图1至图11所示的各种交换机模式。

如前面所述，可以通过如图13至17所示的各种系统表示来示出不同的模式1至10（如图1至图12所示）。图13示出可用来支持模式1和2中所示的配置（例如，图1和图2）的双端口单网络。图14示出可用来支持模式3和4中所示的配置的三端口单网络系统。图15示出可用来支持模式5和6（例如，图5、图6、图7和图8）的三端口双网络系统。图16示出可用来支持模式7、8和9（图9、图10和图11）的双端口双网络方式。图17示出具有指向两个地址（例如，MAC0和MAC1）之一的相应数据通信的两个网络。

图1示出作为本文中被称为交换机模式1的示例性的非限制性实施例的交换系统100。交换机模式1可以支持NEO背板（例如，NEO130和NEO140），其例如对于高性能模块和低性能模块分别具有外部CPU120和内部CPU110的可选连接。在示例性操作中，外部CPU与内部CPU相比可以以更高的性能水平进行操作，因而高性能产品/装置可以利用外部CPU（例如，CPU120）进行操作，而低性能产品/装置可以利用内部CPU（例如，CPU110）进行操作。可以将从在各个端口1和2处所连接的NEO130或NEO140中的任一个接收到的数据（例如，数据帧）选择性地转发至（端口0处的）内部CPU110或（端口3处的）外部CPU120。该选择性转发可以基于与主机CPU110或120相关联的至少一个帧路由选项的配置。在交换机模式1中，端口1和2可以支持NEO DLR功能。

图2示出作为本文中被称为交换机模式2的示例性的非限制性实施例的交换系统200。例如，交换机模式2可以支持EtherNet/IP接口（例如，ENIP230和ENIP240）到适当的拓扑，例如，包括线性网络、DLR网络或信标冗余协议网络（BRP）。交换机模式2可以与具有外部CPU220的高性能模块或具有内部CPU210的低性能模块一起使用。可以将从在各个端口1和2处所连接的ENIP230或ENIP240中的任一个接收到的帧选择性地转发至（端口0处的）内部CPU210或（端口3处的）外部CPU220。该选择性转发可以基于与主机CPU210或220相关联的至少一个帧路由选项的配置。

图3示出作为本文中被称为交换机模式32的示例性的非限制性实施例的交换系统300。交换机模式3可以支持包括NEO背板扩展功能的系统。例如，与图1相比，端口3连接至NEO320，因而，在交换机模式3中，端口1（例如，NEO330）、端口2（例如，NEO340）和端口3（例如，NEO320）可以用作包括三端口系统的完全外部端口，其中每个端口都可以具有相同的能力。在交换机模式3中，端口1和2可以支持NEO DLR功能。

图4示出作为本文中被称为交换机模式4的示例性的非限制性实施例的交换系统400。交换机模式4可以支持包括网络分流器（network tap）配置的系统，其中在示例性实施例中，可以使用420上的ENIP来监视（或监控（tap into））端口1上的ENIP430、端口2上的ENIP440或端口0上的内部CPU410中的任何ENIP之间的各业务流。此外，例如，与图2相比，端口3连接至ENIP420，因而，在交换机模式4中，端口1（例如，ENIP430）、端口2（例如，ENIP440）和端口3（例如，ENIP420）可以用作包括三端口系统的完全外部端口，其中每个端口均具有相同的能力。在交换机模式4中，端口1和2支持DLR和BRP功能。

图5示出作为本文中被称为交换机模式A的示例性的非限制性实施例的交换系统500。对于交换机模式5A，可以支持两个网络，例如端口1和2上的基于ENIP的网络以及端口3上的基于NEO的背板。交换机模式5A可以利用内部CPU510支持低性能通信适配器。如虚线所示，在端口1和/或2处所接收到的帧将不会被转发至端口3而是留在端口0、端口1和端口2的域中。类似地，在端口3处所接收到的帧将不会被转发至端口1和/或端口2，因而留在端口0和端口3的域中。在交换机模式5A中，端口1和2可以支持DLR和BRP功能。

在操作期间，交换机500可以自动添加“接收端口”信息作为帧中的字节（例如，最后帧字节），其中“接收端口”信息可以识别从其接收到帧的网络。在示例性的非限制性实施例中，可以将“接收端口”添加在帧中的最后数据字节之后。在从端口0向内部CPU510传输期间，交换机500可以将“接收端口”信息添加至接收帧并且重新生成新的帧循环冗余校验（CRC）。固件MUX层可以检查“接收端口”字节并将帧转发至适当的高级接口，例如，通常可以使用两个不同的以太网驱动器。在传输期间，相关联的以太网驱动器可以使用至少两个不同的源MAC地址来在相应的ENIP网络（例如，ENIP530和ENIP540）和NEO网络（例如，NEO520）上传输数据，其中交换机500可以基于帧中的源MAC地址来将帧转发至适当网络（例如，ENIP或NEO）。

图6示出作为本文中被称为交换机模式5B的示例性的非限制性实施例的交换系统600。交换机模式5B在功能上与图5所示的交换机模式5A相似。然而，代替连接ENIP和NEO，交换机模式5B可以支持两个不同的局域网（LAN）上的两个不同的ENIP网络，例如端口1和2上的LAN1630和LAN1640与端口3上的第二LAN即LAN2620。如虚线所示，在端口1和2处所接收到的帧将不会被转发至端口3，并且反之亦然，在端口3处所接收到的帧不会被转发至端口1和/或端口2。如针对交换机模式5A所述，交换机600与固件MUX层和两个以太网驱动器相结合可以实现从各个LAN正确路由帧/将帧正确路由至各个LAN。在交换机模式5B中，端口1和2可以支持DLR和BRP功能。

图7示出作为本文中被称为交换机模式6A的示例性的非限制性实施例的交换系统700。交换机模式6A可以利用内部CPU710来支持低性能通信桥。如虚线所示，在端口1和/或2处所接收到的帧将不会被转发至端口3，并且反之亦然，在端口3处所接收到的帧将不会被转发至端口1和/或端口2。如针对交换机模式5A所述，交换机700与固件MUX层和两个以太网驱动器相结合可以实现从各个网络正确路由帧/将帧正确路由至各个网络。固件MUX层可以检查“接收端口”字节并且将帧转发至适当的高级接口，例如，通常可以使用两个不同的以太网驱动器。在传输期间，相关联的以太网驱动器可以使用至少两个不同的源地址以在相应的NEO网络（例如，NEO730和NEO740）和ENIP网络（例如，ENIP720）上传输数据，其中交换机700可以基于帧中的源MAC地址来将帧转发至适当网络（例如，ENIP或NEO）。在交换机模式6A中，端口1和2可以支持DLR功能。

图8示出作为本文中被称为交换机模式6B的示例性的非限制性实施例的交换系统800。交换机模式6B在功能上与图7所示的交换机模式6A相似。然而，代替连接NEO和ENIP，交换机模式6B可以支持两个不同的NEO背板、例如包括端口1和2上的NEO1830和NEO1840的第一背板与端口3上的第二NEO背板即NEO2820。如虚线所示，在端口1和/或2处所接收到的帧将不会被转发至端口3，并且反之亦然，在端口3处所接收到的帧将不会被转发至端口1和/或端口2。如针对交换机模式6A所述，交换机800与固件MUX层和两个以太网驱动器相结合可以实现从各个NEO背板正确路由帧/将帧正确路由到各个NEO背板。在交换机模式6B中，端口1和2可以支持DLR功能。

图9示出作为本文中被称为交换机模式7的示例性的非限制性实施例的交换系统900。交换机模式7可以支持连接至两个不同的子网/LAN的具有两个不同的IP/MAC地址的两个ENIP网络接口。交换机模式7可被配置成使得在端口1上的第一网络（例如，LAN1930）上所接收到的帧没有被转发至端口2上所连接的第二网络（例如，LAN2940），并且反之亦然，在端口2上所接收到的帧没有被转发至端口1。在图9中用虚线来表示LAN1930和LAN2940之间的分离。可以将在端口1或端口2中的任一个上所接收到的帧选择性地转发至端口0上的内部CPU910或端口3上的外部CPU920中的任一个，其中该选择性可以基于针对主机CPU端口的帧路由选项的配置。参照图2即交换机模式2，交换系统900可以使用与图2中所使用的硬件相同的硬件，但可以使用不同的固件以与图2的端口1上的ENIP230和端口1上的ENIP240之间的切换相比便于第一LAN（例如，LAN1930）与第二LAN（例如，LAN2940）之间的切换。如针对交换机模式5A所述，交换机900与固件MUX层和两个以太网驱动器相结合可以实现从各个LAN（例如，LAN1930或LAN2940）正确路由帧/将帧正确路由至各个LAN（例如，LAN1930或LAN2940）。

在传输期间，相关联的以太网驱动器可以使用至少两个不同的源MAC地址来在各个LAN网络（例如，LAN1930或LAN2940）上传输数据，其中交换机900可以基于帧中的源MAC地址来将帧转发至适当网络（例如，LAN1930或LAN2940）。在另一示例性的非限制性实施例中，交换系统900还可以用来利用单个IP地址或双重IP地址连接在不同的虚拟LAN（VLAN）上的两个不同的交换机（例如，交换系统800中的多个）。

图10示出作为本文中被称为交换机模式8的示例性的非限制性实施例的交换系统1000。交换机模式8可被配置成使得在端口1的第一网络（例如，ENIP1030）上所接收到的帧没有被转发至端口2上所连接的背板（例如，NEO1040），并且反之亦然，在端口2上所接收到的帧没有被转发至端口1。在图10中用虚线来表示ENIP1030和NEO1040之间的分离。可以将在端口1或端口2中的任一个上所接收到的帧选择性地转发至端口0上的内部CPU1010或端口3中的任一个上的外部CPU1020，由此该选择性可以基于针对主机CPU端口的帧路由选项的配置。在操作期间，交换机1000可以将自动添加“接收端口”信息作为帧中的最后字节，其中该最后字节被添加在帧中的最后数据字节之后，并且该交换机可以重新生成包括新的循环冗余校验（CRC）的新帧，其中可以将CRC作为传输操作的一部分（例如，从端口0）实时（on-the-fly）添加至内部CPU1010。固件MUX层可以检查“接收端口”字节并且将帧转发至适当的高级接口，例如通常为两个不同的以太网驱动器。在传输期间，相关联的以太网驱动器可以使用至少两个不同的源MAC地址来在相应的网络（例如，ENIP1030或NEO1040）上传输数据，其中交换机1000可以基于帧中的源MAC地址来将帧转发至适当网络（例如，ENIP1030或NEO1040）。

图11示出作为本文中被称为交换机模式9的示例性的非限制性实施例的交换系统1100。交换机模式9可被配置成使得在端口1的第一背板（例如，NEO11130）上所接收到的帧没有被转发至端口2（例如，NEO21140）上所连接的第二背板，并且反之亦然，在端口2上所接收到的帧没有被转发至端口1。在图11中用虚线来表示NEO11130和NEO21140之间的分离。可以将在端口1或端口2中的任一个上所接收到的帧选择性地转发至端口0上的内部CPU1110或端口3上的外部CPU1120中的任一个，其中该选择性可以基于针对主机CPU端口的帧路由选项的配置。在操作期间，交换机1000可以自动添加“接收端口”信息作为例如帧中的最后字节（其中将该最后字节添加在帧中的最后数据字节之后），并且可以生成包括新循环冗余校验（CRC）的新帧，其中，可以将CRC作为传输操作的一部分（例如，从端口0）实时添加至内部CPU1110。固件MUX层可以检查“接收端口”字节并且将帧转发至适当的高级接口，例如，通常为两个不同的以太网驱动器。在传输期间，相关联的以太网驱动器可以使用至少两个不同的源MAC地址来在相应的网络（例如，NEO11130或NEO21140）上传输数据，其中交换机1100可以基于帧中的源MAC地址来将帧转发至适当网络（例如，NEO11130或NEO21140）。

图12示出作为本文中被称为交换机模式10的示例性的非限制性实施例的交换系统1200。交换机模式10可以支持两个不同的网络，例如连接至端口1的LAN、NEO、ENIP网络中的任一个和连接至端口2的不同的LAN、NEO或ENIP网络。如虚线所示，在端口1处所接收到的帧将不会被转发至端口3，并且在端口2处所接收到的帧将不会被转发至端口0。

图13示出包括可以被配置为在多个网络内进行操作的端口的系统的示例性的非限制性实施例。装置1300（例如，HMI、控制器等）至少具有端口1310和1320这两个端口，从而便于将装置1300并入网络系统中。端口1310经由链路A连接至交换机1360的第一侧，该交换机1360经由链路D进一步连接至具有第一地址MAC0的直接存储器存取块（DMA BLK）1330。DMA BLK1330可以与内部CPU（例如，内部CPU110或210）相关联。此外，链路A经由链路E还连接至具有第二地址MAC1的DMA BLK1340。

端口1320连接至多路复用器（MUX）1370，该多路复用器（MUX）1370的第一通道1371经由链路B连接至交换机1360。交换机1360经由链路D连接至DMA BLK1330，并且还经由链路E连接至DMA BLK1340。DMA BLK1340可以与外部CPU（例如，外部CPU120或220）相关联。如在交换机1360中所配置的那样，交换机1360可以基于主机CPU帧路由选项来将业务路由至DMA BLK1330或DMA BLK1340。

DMA BLK1330和DMA BLK1340连接至总线1350（例如，处理器局部总线（PLB）），其中总线1350可以根据需要进一步连接至任何其它通信装置，诸如总线（例如，高速外围部件互连（PCI Express）、处理器局部总线（例如，PLB Master）等），以便于装置1300与包括工业装置的其它部件的通信。此外，如以下进一步描述的，通用串行总线（USB）1380可以连接至总线1350以便于对装置1300进行数据的上传/下载。

如图13所示，装置1300可以进行操作，由此可以在分别附接至端口1310和1320的任意装置与DMA BLK1330和/或DMA BLK1340中的任一个之间进行数据通信。因而，图13所示的配置是单网络配置，由此，提供在图1（模式1）和图2（模式2）中分别示出的单LAN模式的系统描述。其中，例如，跨越端口1310和1320的连接（例如，A-B）可以是IP子网，其中这两个端口1310和1320在同一网络内。

此外，图13所示的系统可以并入线性网络中，其中端口1310可以连接至第二装置2200的端口2210（例如，网络中的第二HMI），并且端口1320可以连接至第三装置2300的端口2310（例如，网络中的第三HMI）。

在另一示例性的非限制性实施例中，可以将配置文件、参数和寄存器等上传至装置1300以定义装置1300针对网络配置（例如，以DLR配置、以太网配置、ENIP配置等）如何进行操作。还可以将配置文件1390（也包括参数、寄存器等）从连接至USB1380的USB装置下载到装置1300，例如USB文件1390。可以在装置1300上应用配置文件1390，其中配置文件1390指示装置1300要以如下配置进行操作，在该配置中，端口1310经由链路A连接至交换机1360并且MUX1370要切换至通道1371以便于经由链路B进行通信。如这里进一步呈现的，配置文件（例如，1390、1490、1590、1690、1790中的任一个）可以包含用以根据需要配置各种交换机以获得所需的网络配置的命令。

在另一示例性的非限制性实施例中，可以基于在GUI1395上呈现的配置部件来将装置1300配置成特定网络配置。GUI1395便于与配置部件1399进行交互，其中如这里针对配置文件1399、1499、1599、1699或1799进一步呈现的，装置1300的所需网络配置可以被选择为DLR、以太网、ENIP、线性拓扑网络、环形拓扑网络、星形拓扑等。

此外，还可以配置针对装置1300上的应用的地址。MAC0和MAC1中的任一个可以用相应的静态IP地址来配置，（例如，经由配置文件1390或配置部件1399）可以将该静态IP地址（例如，手动地）分配给IP0和/或IP1。在替选实施例中，可以（例如，借助于动态主机配置协议（DHCP））动态地分配IP0和/或IP1，其中由于装置1300被集成到相应的网络（例如，DLR或以太网）中，因此可以使用配置服务器（未示出）来配置各个地址。

要注意，尽管系统1300、1400、1500、1600和1700示出针对装置（例如，HMI、控制器等）的不同配置，但各系统包括共同部件，由此通过选择相应的端口、链路、DMA BLK、通道等来实现交换机1360中的各路径、mux交换机1370设置（例如，通道1371和/或通道1372）、正使用的端口1310、1320和/或1325中的任一个、DMA BLK1330和1340以及图13至图17所示的各种配置。

图14示出可应用于图3（模式3）和图4（模式4）所示的模式的系统的示例性的非限制性实施例。装置1400（例如，HMI、控制器等）使用端口1310、1320和1325这三个端口，从而便于将装置1400并入网络系统中。端口1310经由链路A连接至交换机1360的第一侧，该交换机1360经由链路D进一步连接至具有地址MAC0的DMA BLK1330。端口1320连接至MUX1370，其中该MUX1370的第一通道1371经由链路B连接至交换机1360，并且经由链路D进一步连接至DMA BLK1330。

此外，第三端口1325经由MUX1370的第三通道1372并且经由链路C连接至DMA BLK1330。如结合图3和图4所示，可以通过与内部CPU结合的交换机来支持各NEO网络和ENIP网络。为了便于图14所示的系统的配置，可以经由USB1380上传配置文件1490或者GUI1395可以对配置文件1499进行配置。

图15示出可应用于图5（模式5A）、图6（模式5B）、图7（模式6A）、图8（模式6B）所示的模式的系统的示例性的非限制性实施例。装置1500（例如，HMI、控制器等）具有端口1310、1320和1325这三个端口，从而便于将装置1500并入网络系统中。端口1310经由链路A连接至交换机1360的第一侧，该交换机1360经由链路D进一步连接至具有地址MAC0的DMABLK1330。端口1320连接至MUX1370，该MUX1370的第一通道1371经由链路B连接至交换机1360。因而，采用该配置，可以在端口1310（例如，图5至图6的端口1）和端口1320（例如，图5至图6的端口2）上连接图5至图8的右手侧所示的公共网络。

此外，（如连接至图5至图8的端口3的）第二网络可以连接至第三端口1325以经由切换至通道1372（即，链路C）的MUX1370与DMA BLK1330相连接。链路C将通道1372经由链路D连接到DMA BLK1330。在所有这三个端口1310、1320和1325都连接至DMA BLK1330时，在交换机1360所接收到的每帧中含有充足的信息以便于将（例如，经由链路A和B）在第一网络上通信的数据与（例如，经由链路C）在第二网络上通信的数据区分开，其中帧信息至少可以包括源MAC地址和接收端口（例如，端口1310、1320或1325）。

为了便于配置图15所示的系统，可以经由USB1380上传配置文件1590或者可以通过GUI1395对配置文件1599进行配置。

图16示出可应用于图9（模式7）、图10（模式8）和图11（模式9）所示的模式的示例性的非限制性实施例。装置1600（例如，HMI、控制器等）使用端口1310和1320这两个端口，从而便于将装置1600并入包括两个单独网络的系统中。端口1310经由链路A连接至交换机1360的第一侧，该交换机1360经由链路D进一步连接至具有地址MAC0的DMA BLK1330。此外，端口1310可以经由链路E连接至具有地址MAC1的DMA BLK1340，其中交换机1360可以在DMA BLK1330和DMA BLK1340之间引导数据。

此外，端口1320连接至MUX1370，该MUX1370的通道1371经由链路B和D连接至DMA BLK1330。可以将沿着链路B通信的数据经由链路E导向DMA BLK1330和/或DMA BLK1340。如所示，DMA BLK1330和DMA BLK1340具有不同的MAC地址，因而可以基于源MAC地址和包括数据帧的接收端口信息来将各链路A和B上的DMA BLK1330与DMABLK1340之间的帧区分开。向链路D或链路E进行路由可以基于主机CPU路由选项配置。因而，采用该配置，可以在端口1310（例如，图9至图11的端口1）和端口1320（例如，图9至图11的端口2）上分别连接图9至图11的右手侧所示的两个单独网络，其中第一网络可以在例如192.168.1.x上进行操作并且第二网络可以在192.168.2.x上进行操作。

为了便于图16所示的系统的配置，可以经由USB1380上传配置文件1690或者可以通过GUI1395对配置文件1699进行配置。

图17示出包括经由各端口与各DMA BLK进行通信的两个网络的系统的示例性的非限制性实施例。装置1700（例如，HMI、控制器等）使用端口1310和1320这两个端口，从而便于将装置1700并入包括两个单独网络的系统中。端口1310经由链路A连接至交换机1360的第一侧，该交换机1360经由链路D进一步连接至具有地址MAC0的DMA BLK1330。端口1320连接至多路复用器MUX1370，该MUX1370的第二通道1372经由链路G进一步连接至DMA BLK1340。DMA BLK1340具有地址MAC1。因而，采用该配置，两个单独网络可以进行工作，其中第一网络可以在例如192.168.1.x上进行操作并且第二网络可以在192.168.2.x上进行操作。

为了便于配置图17所示的系统，可以经由USB1380上传配置文件1790或者可以通过GUI1395对配置文件1799进行配置。

转向图18，图18是示出在多个网络配置中可以使用的装置的配置的示例性的非限制性实施例的流程图。如前面所述，用于将诸如HMI的装置并入网络中的传统方法需要预先知道该装置要并入的网络拓扑。基于该预先知道，可以获得并且并入装置。然而，供应商不得不提供一系列装置，其中每个装置均被被配置为特定网络类型。因而，多个装置包括库存、技术文献和目录等。如果仅必须提供一个装置，则将是有益的，其中该装置包括（例如，通过配置文件、手动配置等）可以配置的公共网络硬件，并且因而可操作用在多个网络类型、协议、系统等中。

在1810中，确定要使用装置（例如，任意装置1300、1400、1500、1600、1700）的网络。然而，与要在选择并购买装置之前执行网络确定的传统方法不同，采用本文中所呈现的各种示例性的非限制性实施例，可以在已知网络类型之前购买装置。这样的方法使得装置供应方能够仅必须在库存中储存一个多配置装置。此外，可能出现正将装置从一个操作移动至另一操作（例如，从第一工业工厂移动至第二工业工厂）的情形。可想到第一工业工厂使用线性拓扑的以太网网络，而第二工业工厂使用NEO协议。采用传统方法，在第一工业工厂处可操作的HMI无法并入第二工业工厂的NEO网络。因此，可以存在不再使用的冗余设备的层级。然而，采用多配置装置，可以（例如，通过对配置文件、手动配置等的适当配置）将该装置的配置从第一配置切换为第二配置。因而，可以在第二工业工厂处使用来自第一工业工厂的设备。

在1820中，基于所确定的网络（例如，以太网、NEO、DLR、ENIP、子网、多个LAN、具有相关联的内部CPU、具有相关联的外部CPU等），可以根据需要来配置多配置装置。可以使用用于配置的任何适当装置。如前面所述，在示例性的非限制性实施例中，可以将配置文件上传至装置以定义装置针对所需网络配置（例如，以DLR配置、以太网配置、ENIP网络、NEO网络等）如何进行操作。可以将配置文件（例如，1390、1490、1590、1690、1790中的任一个）从连接至USB端口（例如，USB端口1380）的USB装置下载至装置。可以将配置文件应用于装置以便于以期望模式（例如，按照图1至图12为模式1至10中的任一个）进行操作。在另一示例性的非限制性实施例中，可以基于GUI（例如，GUI1395）上呈现的配置部件（例如，配置部件1399、1499、1599、1699、1799中的任一个）来配置装置。GUI便于与可以选择装置的所需网络配置的配置部件进行交互。配置文件可以便于选择/激活各种MUX交换机（例如，1371、1372）、链接（例如，链接路径B、C、D、E、G中的任一个）、一个或多个地址的应用（例如，MAC0和/或MAC1的要求）等。

在1830中，一旦针对装置配置了网络类型，就可以应用相应地址（例如，MAC ID地址、IP地址等）。可以借助于相应静态寻址来配置MAC0和MAC1中的任一个，其中可以将地址（例如，手动地）分配给MAC0和/或MAC1。在替选实施例中，可以（例如，借助于动态主机配置协议（DHCP）等）动态地分配MAC0和/或MAC1，其中由于装置被集成到相应的网络中，因此可以使用配置服务器（未示出）来配置相应的网络地址。可以在启动装置期间进行网络的配置（动作1820）和相应地址的确定。此外，可以应用装置上的应用程序的相应寻址。可以借助于相应的静态寻址来配置MAC0和MAC1（并且替选地为与MAC0相关联的IP0和与MAC1相关联的IP1）中的任一个，其中可以将地址（例如，手动地）分配给IP0和IP1。在替选的实施例中，可以（例如，借助于动态主机配置协议（DHCP）等）动态地分配IP0和/或IP1，其中由于装置被集成到相应网络中，因此可以使用配置服务器（未示出）来配置相应的网络地址。可以在启动装置期间进行网络的配置（动作1820）和相应地址的确定。

根据一个或多个实施例以及相应的公开内容，已结合配置在多个完全不同的网络环境下应用的装置描述了各种非限制性方面。传统上，根据装置将进行操作的网络环境来制造装置。然而，这样的方法将装置限于仅可在设计该装置所针对的网络环境下操作，并且例如在没有替换网络接口的情况下无法并入完全不同的网络类型中。

在实施例中，诸如HMI的装置被构造成包括具有中央处理器单元（CPU）侧通道、第一输入通道和第二输入通道的网络交换机。内部CPU可以连接至交换机的CPU侧通道，并且进一步连接至计算机总线，从而便于从交换机跨越HMI计算机系统来传输数据。第一外部端口可以连接至交换机的第一输入通道，其中第一外部端口便于将HMI连接至外部网络。此外，可以将多路复用器（MUX）并入HMI中，其中该MUX包括至少三个MUX交换机。第一MUX交换机可以连接至交换机的第二输入通道，第二MUX交换机可以可选地连接至进一步连接至总线的外部CPU，并且第三MUX交换机可以连接至内部CPU。第二外部端口可以连接至MUX，其中第二外部端口被配置为在第一MUX交换机与第二MUX交换机之间进行切换。第三外部端口可以连接至MUX，其中，第三外部端口被配置为在第二MUX交换机与第三MUX交换机之间进行切换。配置文件可以被配置为选择将第二外部端口路由至多路复用器中的第一MUX交换机或第二MUX交换机，并且此外，可以被配置为选择将第三外部端口路由至第二MUX交换机或第三MUX交换机。配置文件可以通过连接至总线的通用串行总线装置来提供。还可以通过连接至HMI的图形用户接口来对该配置文件进行编程。

内部CPU可以具有第一地址，而外部CPU可以具有第二地址，其中第一地址和第二地址是完全不同的。在第一外部端口、第二外部端口和第三外部端口上可以支持多个网络类型。网络类型可以包括线性拓扑网络、环形拓扑网络、星形拓扑网络、以太网、ROCKWELL NEO、EtherNet/IP、NEO背板、线缆级网络、装置级网络、背板级网络，其中在同一HMI处可以支持同一网络类型中的一个或多个，并且此外，在同一HMI上可以支持完全不同的网络类型的组合。

根据如何配置HMI，HMI可以处理从HMI所监控的装置接收到的数据，并且进一步被配置为将该数据转发至与第一外部端口、第二外部端口或第三外部端口中的任一个连接的远程装置。

在另一实施例中，装置（例如，HMI）可被配置成在多个网络上进行操作，其中该配置可以包括：将装置构造成在第一网络配置和第二网络配置中进行操作，确定用于装置的操作的网络是第一网络配置还是第二网络配置，并且基于该确定来将装置配置为在第一网络或第二网络内进行操作。第一网络和第二网络可以是线性拓扑网络、环形拓扑网络、星形拓扑网络、以太网、ROCKWELL NEO、线缆级网络、装置级网络、背板级网络，其中装置可以支持相同网络类型或不同网络类型中的一个或多个。当在HMI中操作装置时，该HMI可被配置成处理从HMI所监控的装置接收到的数据，并且进一步被配置为将该数据转发至连接至第一网络或第二网络的远程装置。

在另一实施例中，可以使用包括计算机可执行指令的计算机可读存储介质，其中这些计算机可执行指令响应于执行来使计算系统执行包括以下的操作：在MUX中选择第一MUX交换机或第二MUX交换机，其中第一MUX交换机可以连接至内部中央处理器单元（CPU）并且第二MUX交换机可以连接至外部中央处理器单元（CPU），选择第一MUX交换机便于在单个网络中进行操作并且选择第二MUX交换机便于在包括第一局域网和第二局域网的网络中进行操作。此外，在另一实施例中，可以在与第一MUX交换机和第二MUX交换机相关联的外部端口处接收第一数据帧，其中可以识别第一数据帧是从第一局域网还是从第二局域网接收到的。可以根据第一数据帧生成第二数据帧，其中向该第二数据帧添加循环冗余校验码以便于识别第一数据帧是从第一局域网还是从第二局域网接收到的。在另一实施例中，基于第一MUX交换机或第二MUX交换机的选择，通过可配置的HMI的操作来将计算机系统并入HMI中，以在单个网络中或者包括第一局域网和第二局域网的网络中进行操作。

本文中所述的实施例、系统和部件以及可以实现本说明书中所述的各方面的工业自动化环境和工业控制系统可以包括计算机或网络部件，诸如服务器、客户端、PLC、自动化控制器、通信模块、移动计算机、无线部件、能够在网络内进行交互的控制部件等。计算机和服务器包括一个或多个处理器（执行利用电信号的逻辑操作的电子集成电路），其中该一个或多个处理器可被配置为执行存储在介质（诸如随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、硬盘驱动器（hard drive）、以及可以包括存储棒、存储卡、闪速驱动器、外部硬盘驱动器等的可移动存储器装置）中的指令。

同样，如本文中所使用的术语“PLC”或“自动化控制器”可以包括可以在多个部件、系统和/或网络之间共享的功能。作为示例，一个或多个PLC或者自动化控制器可以通过网络与各种网络装置通信和协作。这基本上可以包括经由网络进行通信的任意类型的控制器、通信模块、计算机、I/O装置、传感器、致动器和HMI，其中该网络包括控制、自动化和/或公共网络。PLC或自动化控制器还可以与各种其它装置（诸如包括模拟、数字、编程/智能I/O模块的I/O模块、其它可编程控制器、通信模块、传感器、致动器和输出装置等）通信并且控制这些装置。

网络可以包括诸如因特网的公共网络、内联网、以及诸如包括设备网（DeviceNet）、控制网（ControlNet）和EtherNet/IP的控制和信息协议（CIP）网络的自动化网络。其它网络包括以太网、DH/DH+、远程I/O、Fieldbus、Modbus、Profibus、CAN、无线网络、串行协议等。另外，网络装置可以包括各种可能性（硬件和/或软件部件）。这些包括诸如具有虚拟局域网（VLAN）能力的交换机、LAN、WAN、代理（proxy）、网关、路由器、防火墙、虚拟专用网络（VPN）装置、服务器、客户端、计算机、配置工具、监控工具和/或其它装置。

示例性联网和分布式环境

本领域普通技术人员可以理解，可以结合作为计算机网络的一部分或者在分布式计算环境中所部署的并且可以连接至任何种类的数据存储装置的任何计算机或其他客户端或服务器装置来实现本文中所呈现的针对工业自动化环境应用的各种实施例。在这点上，可以在具有任意数量的存储器或存储单元、以及在任意数量的存储单元内发生的任意数量的应用程序和过程的任何计算机系统或环境内实现本文中所述的各种实施例。这包括但不限于利用在具有远程或本地存储装置的网络环境或分布式计算环境内所部署的服务器计算机和客户端计算机的环境。

分布式计算通过在计算装置和系统之间进行通信交换来提供计算机资源和服务的共享。这些资源和服务包括信息的交换、高速缓冲存储装置和用于诸如文件等的对象的磁盘存储装置。这些资源和服务还包括在用于负载平衡、资源扩展和处理专门化等的多个处理单元之间共享处理能力。分布式计算利用网络连通性，从而使得客户端能够利用其集体能力以有益于整个企业。在这点上，各种装置可以具有可参与便于将具有多个网络配置的装置并入如针对本公开内容的各种实施例所述的任何支持网络的应用程序、对象或资源。

图19是所公开的主题可以与其进行交互的样本计算环境1900的示意框图。该系统1900包括一个或多个客户端1910。客户端1910可以是硬件和/或软件（例如，线程、进程、计算装置）。系统1900还包括一个或多个服务器1930。服务器1930也可以是硬件和/或软件（例如，线程、进程、计算装置）。例如，服务器1930可以容纳线程以通过采用例如本文中所述的一个或多个实施例来进行变换。客户端1910与服务器1930之间的一种可能的通信可以以适于在两个或更多个计算机进程之间传输的数据包的形式。系统1900包括可以用来便于客户端1910与服务器1930之间的通信的通信框架1950。客户端1910可操作地连接至可以用来存储客户端1910的本地信息的一个或多个客户端数据存储装置1960。同样，服务器1930可操作地连接至可用来存储服务器1930的本地信息的一个或多个服务器数据存储装置1940。

示例性计算装置

如所述，有利地，本文中所述的技术可以应用于期望根据多个配置来将应用部署于工业自动化环境内的多个装置的任何装置。因此，应当理解，与各种实施例（即，用户可以访问、使用或部署工业应用的任何场合）结合地考虑使用手持式、便携式和其它计算装置以及所有种类的计算对象。因此，在图20中以述的以下通用远程计算机仅是计算装置的一个示例。

实施例可以部分地经由操作系统来实现，以由服务的开发人员用于装置或对象，以及/或者包括在运行以执行本文中所述的各种实施例的一个或多个功能方面的应用软件内。可以在诸如客户端工作站、服务器或其它装置的一个或多个计算机执行的计算机可执行指令（诸如，程序模块）的一般情况下描述软件。本领域技术人员应当理解，计算机系统具有可以用于进行数据通信的各种配置和协议，因而，特定配置或协议不被视为限制性的。

参照图20，用于实现上述主题的各种方面的示例环境2010包括计算机2012。计算机2012包括处理单元2014、系统存储器2016和系统总线2018。系统总线2018使包括但不限于系统存储器2016的系统部件耦合至处理单元2014。处理单元2014可以是各种可用处理器中的任一个。还可以采用双微处理器和其它微处理器架构作为处理单元2014。

系统总线2018可以是包括以下的几种类型的总线结构中的任一种：存储器总线或存储器控制器、外围总线或外部总线、和/或使用各种可用总线架构中的任一种的局部总线，其中这些总线架构包括但不限于8位总线、工业标准架构（ISA）、微通道架构（MSA）、扩展ISA（EISA）、智能驱动器电子设备（IDE）、VESA局部总线（VLB）、外围部件互连（PCI）、通用串行总线（USB）、高级图形端口（AGP）、个人计算机存储卡国际协会总线（PCMCIA）以及小型计算机系统接口（SCSI）。

系统存储器2016包括易失性存储器2020和非易失性存储器2022。包含诸如在启动期间用以在计算机2012内的元件之间传递信息的基本例程的基本输入/输出系统（BIOS）存储在非易失性存储器2022中。作为例示但不是作为限制，非易失性存储器2022可以包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除PROM（EEPROM）或闪速存储器。易失性存储器2020包括用作外部高速缓冲存储器的随机存取存储器（RAM）。作为例示但不是作为限制，RAM可以以诸如同步RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双倍数据速率SDRAM（DDR SDRAM）、增强SDRAM（ESDRAM）、同步链接（Synchlink）DRAM（SLDRAM）和直接Rambus RAM（DRRAM）的多种形式来利用。

计算机2012还包括可移动/不可移动的易失性/非易失性计算机存储介质。图20例如示出磁盘存储装置2024。磁盘存储装置2024包括但不限于如磁盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、Jaz驱动器、Zi驱动器、LS-100驱动器、闪速存储卡或存储棒的装置。另外，磁盘存储装置2024可以包括与其它存储介质分开或组合的存储介质，其中这些其它存储介质包括但不限于诸如致密盘ROM装置（CD-ROM）、CD可记录驱动器（CD-R驱动器）、CD可重写驱动器（CD-RW驱动器）或数字通用盘ROM驱动器（DVD-ROM）的光盘驱动器。为了便于将磁盘存储装置2024连接至系统总线2018，通常使用诸如接口2026的可移动或不可移动的接口。

应当理解，图20描述了用作用户与在适当的操作环境2010内所述的基本计算机资源之间的媒介的软件。这样的软件包括操作系统2028。可以存储在磁盘存储装置2024上的操作系统2028用于控制并分配计算机系统2012的资源。系统应用程序2030经由程序模块2032以及存储在系统存储器2016或磁盘存储装置2024上的程序数据2034、通过操作系统2028来利用资源的管理。应当理解，本主题公开的一个或多个实施例可以用各种操作系统或操作系统的组合来实现。

用户通过输入装置2036将命令或信息输入至计算机2012。输入装置2036包括但不限于诸如鼠标、追踪球、指示笔、触摸垫、键盘、麦克风、操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星天线、扫描器、TV调谐卡、数字摄像装置、数字摄像机和网络摄像装置等的指向装置。这些和其它输入装置经由接口端口2038通过系统总线2018连接至处理单元2014。接口端口2038例如包括串行端口、并行端口、游戏端口和通用串行总线（USB）。输出装置2040使用相同类型的端口中的一些端口作为输入装置2036。因而，例如，可以使用USB端口来向计算机2012提供输入以及将信息从计算机2012输出至输出装置2040。设置了输出适配器2042以例示在需要专用适配器的其它输出装置2040中存在如监视器、扬声器和打印机的一些输出装置2040。作为例示但不是作为限制，输出适配器2042包括提供输出装置2040与系统总线2018之间的连接方式的视频卡和声音卡。应当注意，其它装置和/或装置的系统提供了输入能力和输出能力这两者，诸如远程计算机2044。

计算机2012可以使用与诸如远程计算机2044的一个或多个远程计算机的逻辑连接来在联网环境中进行操作。远程计算机2044可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、工作站、基于微处理器的器具、对等装置或其它公共网络节点等，并且通常包括针对计算机2012所述的许多元件或所有元件。为了简洁，仅以远程计算机2044示出存储器存储装置2046。远程计算机2044通过网络接口2048逻辑连接至计算机2012，然后经由通信连接2050物理连接。网络接口2048包括诸如局域网（LAN）和广域网（WAN）的通信网络。LAN技术包括光纤分布式数据接口（FDDI）、铜分布式数据接口（CDDI）、以太网/IEEE802.3和令牌环/IEEE802.5等。WAN技术包括但不限于点对点链路、如综合业务数字网络（ISDN）及其变形的电路交换网络、分组交换网络和数字用户线路（DSL）。

通信连接2050是指为了将网络接口2048连接至总线2018所采用的硬件/软件。尽管为了图示清楚而在计算机2012内部示出通信连接2050，但器还可以在计算机2012外部。仅为了示例性目的，连接至网络接口2048所需的硬件/软件包括内部技术和外部技术，诸如包括常规电话级调制解调器、线缆调制解调器和DSL调制解调器的调制解调器、ISDN适配器和以太网卡。

如上所述，尽管已经结合各种计算装置和网络架构描述了示例性实施例，但基础概念还可应用于任何网络系统和期望实现用于实际应用的游戏的任何计算装置或系统。

此外，存在实现相同或相似功能（例如，适当的API、工具包、驱动程序代码、操作系统、控件、独立或可下载软件对象等）的多种方式，这使得应用和服务能够利用本文中所提供的技术。因而，从API（或其它软件对象）的观点、以及从实现如本文中所述的一个或多个实施例的软件或硬件对象来设想本文中的实施例。因而，本文中所述的各种实施例可以具有全部采用硬件、部分采用硬件且部分采用软件、以及采用软件的方面。

一般考虑

本文中使用词语“示例性”来表示用作示例、实例或例示。为了避免疑问，本文中所公开的主题不限于这样的示例。另外，本文中描述为“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为相对于其它方面或设计是优选的或有利的，也并不意味着排除本领域的普通技术人员已知的等同示例性结构和技术。此外，在使用术语“包括”、“具有”、“包含”以及其它相似词语的程度上，为了避免疑问，这样的术语当用在权利要求书中时意在以与作为开放式承接词的术语“包括”相似的方式是包括性的，而没有排除任何附加或其它元件。

此外，可以推断根据如经由事件和/或数据所捕捉到的一组观察结果来例如推理或推断系统、环境和/或用户的状态的过程。例如，可以采用推断来识别特定上下文或动作，或者可以生成关于状态的概率分布。该推断可以是概率性的，即基于数据和事件的考虑来计算关于关注状态的概率分布。推断还可以参考为了根据一组事件和/或数据来构成高级事件而采用的技术。无论事件是否是以时间接近的方式相关以及无论事件和数据是否来自一个或若干个事件和数据源，这样的推断都导致根据一组观察事件和/或存储的事件数据来构造新事件或动作。

另外，术语“或”意在是指包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另外规定，或者从上下文显而易见，否则用语“X采用A或B”意在是指任一自然包括性排列。也就是说，以下的任意示例满足用语“X采用A或B”：X采用A；X采用B；或者X采用A和B两者。另外，除非另外规定或者从上下文显而易见是指单数形式，如本申请和所附权利要求书中所使用的冠词“一个（a和an）”通常应当被解释为是指“一个或多个”。

此外，如本文中所使用的术语“组”排除空组；例如无元素的组。因而，本主题公开中的“组”包括一个或多个元素或实体。作为例示，一组控制器包括一个或多个控制器；一组数据源包括一个或多个数据源；等等。同样，如本文中所使用的术语“群”是指一个或多个实体的集合；例如一群节点是指一个或多个节点。

如所述，本文中所述的各种技术可以结合硬件或软件或者在适当情况下结合这两者的组合来实现。如在本申请中所使用的，术语“部件”、“系统”、“平台”、“层”、“控制器”、“终端”、“站”、“节点”、“接口”意在是指计算机相关实体或与具有一个或多个特定功能的操作设备有关的实体或该操作设备的一部分，其中这样的实体可以是硬件、硬件与软件的组合、软件或者执行中的软件。例如，部件可以是但不限于以下：在处理器上运行的过程、处理器、硬盘驱动器、包括固定（例如，拧紧或拴住）或可移除地固定的固态存储驱动器的（光或磁存储介质的）多个存储驱动器；对象；可执行文件；执行的线程；计算机可执行程序和/或计算机。作为例示，在服务器上运行的应用程序和服务器这两者都可以是部件。一个或多个部件可以存在于执行的进程和/或线程内，并且部件可以局限于一个计算机上以及/或者分布在两个以上的计算机之间。此外，如本文中所述的部件可以从存储有各种数据结构的各种计算机可读存储介质执行。这些部件可以诸如根据具有一个或多个数据分组的信号来经由本地和/或远程进程来进行通信（例如，来自经由信号与其他系统一起与本地系统、分布式系统中和/或在诸如因特网的网络上的另一部件进行交互的一个部件的数据）。作为另一示例，部件可以是具有通过处理器所执行的软件或固件应用程序所操作的电路或电子电路操作的机械零件所提供的特定功能的设备，其中处理器可以在该设备内部或外部并且执行软件或固件应用程序的至少一部分。作为又一示例，部件可以是在无需机械零件的情况下通过电子部件提供特定功能的设备，这些电子部件内可以包括处理器以执行提供电子部件的功能的至少一部分的软件或固件。作为又一示例，接口可以包括I/O部件以及相关联的处理器、应用程序、或应用程序编程接口（API）部件。尽管上述示例涉及部件的各方面，但例示的方面或特征还应用于系统、平台、接口、层、控制器、终端等。

已经针对几个部件之间的交互描述了上述系统。可以理解，这样的系统和部件可以包括这些部件或所指定的子部件、所指定的部件或子部件中的一部分、以及/或者附加部件，并且根据前述的各种排列和组合。子部件还可以被实现为可通信地耦合至其它部件而不是包括在母部件（层级）内的部件。另外，应注意，可以将一个或多个部件组合为单个部件从而提供聚合功能或者分成几个单独的子部件，并且可以设置诸如管理层的任一个或多个中间层以可通信地耦合至这样的子部件，以便提供综合功能。本文中所述的任何部件还可以与本文中未具体说明但通常是本领域技术人已知的一个或多个其它部件进行交互。

鉴于本文中所呈现的示例性的非限制性实施例，参考各幅图的流程图还应当理解根据示例性的非限制性实施例可以实现的方法。尽管为了简化说明而将这些方法示为并描述为一系列块，但应当理解并且认识到，各种实施例不受块的顺序限制，因为一些块可以按不同顺序和/或与本文中所示并且描述的其它块同时出现。在经由流程图示出非连续或分支的流程的情况下，应当认识到，可以实现达到相同或相似结果的各种其它分支、流程和块的顺序。此外，所示的一些块在实现本文中所述的方法方面是可选的。

可以使用标准编程和/或工程技术将本文中所述的各种实施例实现为方法、设备或制品。如本文中所使用的术语“制品”意在包含从任何计算机可读装置、载体或介质可访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于磁性存储装置（例如，硬盘、软件、磁条…）、光盘（例如，致密盘（CD）、数字通用盘（DVD）…）、智能卡以及闪速存储器装置（例如，卡、棒、键驱动器…）。

除了本文中所述的各种实施例以外，应当理解，可以使用其它相似实施例，并且可以对所述实施例进行修改和添加，以在不背离这些实施例的情况下执行对应实施例的相同或等同功能。此外，多个处理芯片或多个装置可以共同执行本文中所述的一个或多个功能，并且同样，可以在多个装置之间实现存储。因此，本发明不限于任何单个实施例，而是根据所附权利要求书来在幅度、精神和范围方面进行解释。

关于包括以上各实施例的实施方式，还公开下述附记：

附记

1.一种网络交换系统，包括：

交换机，包括中央处理器单元CPU侧通道、第一输入通道和第二输入通道；

内部CPU，连接至所述交换机的所述CPU侧通道和计算机总线；

第一外部端口，连接至所述交换机的所述第一输入通道；

多路复用器MUX，包括至少两个MUX交换机，其中第一MUX交换机连接至所述交换机的所述第二输入通道；

第二外部端口，连接至所述多路复用器；以及

配置参数，被配置为选择将所述第二外部端口路由至所述多路复用器中的所述第一MUX交换机或所述多路复用器中的第二MUX交换机。

2.根据附记1所述的网络交换系统，其中，所述内部CPU具有第一地址。

3.根据附记1所述的网络交换系统，其中，还包括外部CPU，其中所述外部CPU连接至所述计算机总线并且所述外部CPU具有第二地址。

4.根据附记3所述的网络交换系统，其中，所述第二MUX交换机连接至所述外部CPU。

5.根据附记1所述的网络交换系统，其中，所述第一MUX交换机连接至所述内部CPU。

6.根据附记5所述的网络交换系统，其中，还包括第三外部端口，其中所述第三外部端口连接至所述多路复用器。

7.根据附记6所述的网络交换系统，其中，所述配置参数还被配置为选择将所述第三外部端口路由至所述多路复用器中的所述第二MUX交换机。

8.根据附记1所述的网络交换系统，其中，所述第一外部端口和所述第二外部端口被配置为利用以太网网络协议、EtherNet/IP网络协议、NEO背板协议和局域网中的至少一个来进行操作。

9.根据附记1所述的网络交换系统，其中，所述配置参数由连接至所述总线的通用串行总线装置来提供。

10.根据附记1所述的网络交换系统，其中，通过图形用户接口对所述配置参数进行编程。

11.根据附记1所述的网络交换系统，其中，所述系统并入线性拓扑网络、环形拓扑网络或星形拓扑网络之一。

12.根据附记1所述的网络交换系统，其中，所述系统并入人机接口HMI。

13.根据附记12所述的网络交换系统，其中，所述HMI被配置为对从所述HMI所监控的装置接收到的数据进行处理，并且还被配置为将所述数据转发至连接至所述第一外部端口或所述第二外部端口的远程装置。

14.一种方法，包括：

确定用于操作被配置为在第一网络配置和第二网络配置下进行操作的装置的网络是否能够应用于所述第一网络配置或所述第二网络配置；以及

基于所述确定的结果，将所述装置配置为在所述第一网络配置或所述第二网络配置下进行操作。

15.根据附记14所述的方法，其中，所述第一网络配置基于以太网协议，并且所述第二网络配置基于NEO背板协议。

16.根据附记求14所述的方法，其中，所述第一网络配置基于以太网协议，并且所述第二网络配置是背板级。

17.根据附记14所述的方法，其中，所述装置位于人机接口HMI中，所述HMI被配置用于对从所述HMI所监控的装置接收到的数据进行处理，并且还被配置用于将所述数据转发至连接至所述第一网络或所述第二网络的远程装置。

18.一种包括计算机可执行指令的计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令响应于执行来使计算系统进行包括以下的操作：

在多路复用器MUX中选择第一MUX交换机或第二MUX交换机，其中所述第一MUX交换机连接至内部中央处理器单元CPU并且所述第二MUX交换机连接至外部中央处理器单元CPU，其中选择所述第一MUX交换机便于在单个网络内进行操作，并且选择所述第二MUX交换机便于在包括多个网络的网络内进行操作，所述多个网络包括第一局域网和第二局域网。

19.根据附记18所述的计算机可读存储介质，其中，所述操作还包括：

在与所述第一MUX交换机和所述第二MUX交换机相关联的外部端口处接收第一数据帧；

识别所述第一数据帧是从所述第一局域网还是从所述第二局域网接收到的；

根据所述第一数据帧生成所述第二数据帧；以及

将接收端口信息和循环冗余校验码添加到所述第二数据帧中，以便于识别所述第一数据帧是从所述第一局域网还是从所述第二局域网接收到的。

20.根据附记18所述的计算机可读存储介质，其中，所述计算机系统并入人机接口中，其中所述人机接口能够基于所述第一MUX交换机或所述第二MUX交换机的选择来配置用于在所述单个网络中或在所述多个网络中进行操作。

Claims (10)

1.一种网络交换系统，包括：

交换机，包括中央处理器单元CPU侧通道、第一输入通道和第二输入通道；

内部CPU，连接至所述交换机的所述CPU侧通道和计算机总线；

第一外部端口，连接至所述交换机的所述第一输入通道；

多路复用器MUX，包括至少两个MUX交换机，其中第一MUX交换机连接至所述交换机的所述第二输入通道；

第二外部端口，连接至所述多路复用器；以及

配置参数，被配置为选择将所述第二外部端口路由至所述多路复用器中的所述第一MUX交换机或所述多路复用器中的第二MUX交换机。

2.根据权利要求1所述的网络交换系统，其中，所述内部CPU具有第一地址。

3.根据权利要求1所述的网络交换系统，其中，还包括外部CPU，其中所述外部CPU连接至所述计算机总线并且所述外部CPU具有第二地址。

4.根据权利要求3所述的网络交换系统，其中，所述第二MUX交换机连接至所述外部CPU。

5.根据权利要求1所述的网络交换系统，其中，所述第一MUX交换机连接至所述内部CPU。

6.根据权利要求5所述的网络交换系统，其中，还包括第三外部端口，其中所述第三外部端口连接至所述多路复用器。

7.根据权利要求6所述的网络交换系统，其中，所述配置参数还被配置为选择将所述第三外部端口路由至所述多路复用器中的所述第二MUX交换机。

8.根据权利要求1所述的网络交换系统，其中，所述系统并入人机接口HMI。

9.根据权利要求8所述的网络交换系统，其中，所述HMI被配置为对从所述HMI所监控的装置接收到的数据进行处理，并且还被配置为将所述数据转发至连接至所述第一外部端口或所述第二外部端口的远程装置。

10.一种方法，包括：

确定用于操作被配置为在第一网络配置和第二网络配置下进行操作的装置的网络是否能够应用于所述第一网络配置或所述第二网络配置；以及

基于所述确定的结果，将所述装置配置为在所述第一网络配置或所述第二网络配置下进行操作。