CN106170937A - 用于同步发送报文的通信装置、通信系统和方法 - Google Patents

Abstract

为了达到这样的目的，即，当多个应用模块的报文必须同步发送报文且其发送时间点必须可靠确定并与对应报文可靠对应时，也能够使用只能储存唯一的发送时间点的廉价的网络控制器，本发明提出一种同步发送报文的通信装置60，具有这种通信装置的通信系统以及用于同步发送报文的方法。通信装置包括应用层10、协调装置20和发送装置30。应用层10具有四个应用装置11，12，13，14，其分别成型为生成和提供应同步发送的报文。协调装置20成型为，将由应用装置11，12，13，14提供的报文以能够预设的方式传达到发送装置30并促使发送装置30发送待发送的报文。发送装置30具有时间戳单元31和储存单元32，其中时间戳单元31成型为，对每个由应用装置11,12,13,14之一提供并由协调装置20传达到发送装置30上的待发送的报文确定发送时间点。应用装置11，12，13和14例如成型为用于提供(根据IEC61158的精确透明时钟协议的)PTCP报文的状态机。网络控制器例如来自Intel名称为I210。

Description

用于同步发送报文的通信装置、通信系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于同步发送报文的通信装置，具有这种通信装置的通信系统以及用于同步发送报文的方法。

背景技术

自动化控制的程序和工业网络的领域中，对于单个的网络或者通信用户(下面简称为用户)之间的通信的实时能力的高需求无关于各个通信系统是基于传统的现场总线技术还是基于工业以太网技术(英语：Industrial Ethernet)。用于满足实时需求的一个重要的方面是确保准时的周期性的通信。例如在此，一方面为每个用户分配一个时间段(英语：time slot)，在该时间段中允许用户传输限制数量的数据。另一方面，每个通信周期分为用于传输实时数据的时间段和用于传输非实时数据的时间段，从而防止这两个数据类别的相互的影响。另一重要的方面是通信用户的精确的时间同步。对此，可以使用特定的协议例如“简单网络传输协议”(根据RFC4330S，SNTP)或者精确时间协议(根据IEEE1588，PTP)，这些协议设置用于对于在网络中分布的时钟的时间同步。其他的用于时间同步的协议有“Precision Transparent Clock Protocol(精确透明时钟协议)”(根据IEC61158，PTCP)，其例如在基于PROFINET的通信系统中使用。

根据PTCP，用户的时钟安排为主从层级，其中时钟通过更换不同的PTCP报文进行同步。在此，根据PTCP定义了四个报文类型，这些报文类型需要高度准确的确定相应报文的发送时间。这些PTCP报文由四个不同的在应用层中实施的PTCP模块或者状态机产生。在此，特别是涉及PTCP主协议机(PTCP-Master-Protocol-Machine)或者PTCP从协议机(PTCP-Slave-Protocol-Machine)的同步报文以及线路延迟请求协议机(Line-Delay-Request-Protocol-Machine)的请求报文和线路延迟答复协议机(Line-Delay-Response-Protocol-Machine)的答复报文。这些报文通过PTCP模块互相独立地并且互相不同步地产生并且因此也可以同时准备用于发送。在PTCP主协议机和PTCP从协议机的同步报文的情况下，已经确定的发送时间直接写入报文中并且与之一起发送。相反，在线路延迟请求协议机的请求报文和线路延迟答复协议机的答复报文的情况下，将确定的发送时间读回并且与后续报文一起发送。

迄今对于这种报文的发送和发送时间的高度准确的确定和分配而言需要特殊的硬件。用于具有足够准确的、实施于硬件中的时间戳单元的工业网络中的网络控制器例如可以以产品名称SIEMENS的“ERTEC”、Hilscher的”NETX”或者RENESAS/Phoenix Contact的“TPS1”而购买到。然而，这种特殊的网络控制器特别是相比于常规的PC领域的网络控制器而言十分昂贵，常规的网络控制器设置用于私人网络或者办公网络。

然而近年来，在市场上存在由来自PC领域的廉价的标准组件制造并且尽管如此却也应适用于在工业网络中使用的网络控制器。例如，从2012年年底以来存在产品名为“I210”的来自Intel的这样的网络控制器。

申请人研究发现，这种廉价的网络控制器基本上也能适用于例如根据Profinet的在工业的基于以太网的通信系统使用并且也能满足上面已经提到的例如根据PROFINET-RT(英语：real time,RT)和PROFINET-IRT(英语：isochronous real time,IRT)的实时要求。特别是，网络控制器如“I210”也可以足够准确地确定发送时间点，从而由此能够实施PTCP协议。

然而在此存在重要的问题，即PC领域的廉价的网络控制器，例如“I210”只能分别储存一个已确定的发送时间点，即各自最新的发送时间点。这意味着，新确定的发送时间点覆盖了已储存的、之前确定的发送时间点。由于这种限制可能丢失多个发送时间点并且因此不能可靠地将已确定的发送时间点对应于来自于不同的应用模块的、已发送的报文。特别是考虑到PTCP，不能用如“I210”这样的网络控制器将已确定的发送时间点可靠地对应于不同的PTCP模块的已发送的报文。

发明内容

因此，本发明基于的目的是指出一种可能性，即，当多个应用模块的报文必须同步发送并且其发送时间点必须可靠地得以确定时，也能够使用只能保存唯一的发送时间点的、例如“I210”这样的廉价的网络控制器，从而特别是使其能够在工业的网络中使用。

根据本发明，该目的通过具有根据权利要求1的特征的通信装置以及通过具有根据权利要求9的特征的通信系统和具有根据权利要求11的特征的方法实现。

根据本发明的用于同步发送报文的通信装置包括至少两个应用装置，其分别成型为用于提供至少一个报文，其中所述至少两个报文应当同步发送。此外，通信装置包括发送装置和协调装置。协调装置成型为用于将由应用装置提供的报文以能够预先规定的方式传达到发送装置上并且促使发送装置发送该待发送的报文。发送装置具有时间戳单元和储存单元，其中时间戳单元成型为用于对每个由这两个应用装置其中的一个提供的、已发送的报文确定出当前的发送时间点，并且其中储存单元成型为用于只保存当前的、由时间戳单元确定的发送时间点。协调装置此外成型为用于，从时间戳单元中读取当前的发送时间点并且将其对应于各个报文。然而特别是，使协调装置构造为，只有当当前的发送时间点已经由协调装置从储存单元读取时，才促使发送装置发送另一待发送的报文。

根据本发明的通信装置和特别是其协调装置具有多个优点。因此，发送装置、储存装置和/或时间戳单元也能够是例如“I210”这样的廉价的网络控制器的一部分，其中尽管如此保证了将发送时间点可靠地对应于不同的应用装置的已发送的报文。

根据本发明的另一有利的方面，协调装置以合适的方式成型为用于，为已提供对应的报文的各个应用装置提供相应的发送时间点和对应于各个发送时间点的报文的标记。

根据本发明的另一有利的方面，协调装置成型为用于，根据通信协议周期性地工作并且特别是在预先规定的时间点周期性地读取储存单元。

根据本发明的另一有利的方面，应用装置成型为用于，在时间上独立地和/或互相独立地提供报文。特别是根据本发明的另一方面，多个应用装置的至少一个成型为状态机，该状态机能够根据“精确透明时钟协议”(PTCP)提供至少一个待发送的报文。因此，也可以实施PTCP协议，因为不同的应用装置例如可以是上面提到的生成PTCP报文的PTCP模块。

根据本发明的另一有利的方面，协调装置成型为用于，对由应用装置提供的报文进行优先级排序。

特别地根据本发明的另一方面，协调装置此外成型为用于，根据其优先级将报文传达到发送装置和/或促使发送装置根据其优先级发送报文。

根据本发明的另一有利的方面，协调装置成型为用于，当实时的发送时间点不能由协调装置从储存单元中读取时并且特别在预先规定的时间段后或者规定个数的周期后不能读取时，才促使发送装置发送另一报文。由此防止了发送装置的卡止。

根据本发明的通信系统包括传输媒介和至少一个连接在传输媒介上的根据本发明的通信装置，该通信装置如之前所描述地并且特别地根据至少一个所描述的另一有利的方案成型。

根据本发明的另一有利的方面，通信系统成型为用于根据通信协议的通信并特别用于根据Profinet-RT或者Profinet-IRT的周期性的通信。在此，根据本发明的通信装置的协调装置成型为用于，根据通信系统的通信协议周期性地工作并且特别是在预先规定的时间点周期性地读取储存单元。

根据本发明的用于同步发送报文的方法，特别是通过根据本发明的通信装置进行，该通信装置如之前所描述地并且特别地根据至少一个所描述的其他的有利的方案成型，其中该通信装置以合适的方式连接到传输媒介上并且为根据本发明的之前描述的通信系统的一部分。该方法在此包含下列步骤：

a)在通信装置中提供至少两个报文，这两个报文应当同步发送；

b)传达报文到通信装置的发送装置；

c)由发送装置发送其中一个报文；

d)在发送装置中为所述其中一个报文生成发送时间点；

e)在发送装置中存储发送时间点，发送装置只能保存一个唯一的发送时间点；

f)读取已存储的发送时间点并且

g)将已读取的发送时间点对应于报文并且在通信装置中存储该对应关系；

h)在发送时间点的读取之后重复步骤c)到g)，其中

在步骤c)中发送另一个报文，

在步骤d)中为所述另一个报文生成发送时间点，

在步骤e)中将发送时间点保存在发送装置中，

在步骤f)中读取已存储的发送时间点，并且

在步骤g)中将已读取的发送时间点对应于所述另一个报文并且在通信装置中存储该对应关系；

根据本发明的方法同样具有许多优点。特别是由于方法步骤f)、g)和h)，使得低价的网络控制器例如“I210”也可以用作发送装置，其中尽管如此保证了发送时间点可靠地对应于不同的应用装置的已发送的报文。

在此，方法步骤的列举只代表了优选的而非强制的时间顺序。步骤的其他顺序以及增加其他步骤也是可能的。

根据本发明的另一有利的方面，在步骤a)中以非同步的方式提供报文。特别是根据另一有利的方面在步骤a)中，报文由第一和/或第二应用装置提供，其中在步骤g)中将相应的发送时间点和对应于相应的发送时间点的报文的标记传达到已经提供了对应的报文的应用装置。

根据本发明的另一有利的方面，在步骤b)中报文首先传达到通信装置的协调装置上并且由协调装置传达到发送装置和/或步骤f)和g)通过协调装置控制。

根据本发明的另一有利的方面，为每个其他的应该同步发送的报文执行步骤h)。特别地，根据另一有利的方面，根据一种通信协议周期性地至少执行步骤c)到g)。

根据本发明的另一有利的方面，在步骤b)中对报文进行优先级排序，其中此外在步骤b)中根据其优先级控制报文的传达和/或在步骤c)中根据其优先级控制报文的发送。

附图说明

本发明的这些和其他特征和优点还在与附图关联的实施例的下面的说明中给出。附图中示出了：

附图1示出了根据本发明的一种实施方式的通信装置的示意图，并且

附图2示出了根据本发明的一种实施方式的通信系统的示意图。

具体实施方式

附图1中纯粹示意性地示出了根据本发明的一种优选的实施方式的通信装置60。通信装置60可以成型为总线用户，该总线用户将报文发送给其他通信装置并且能够从其他通信装置接收报文。通信装置60在应用层10内包括四个应用装置11，12，13，14，其分别成型为用于生成和提供应该同步发送的报文，报文，其中报文的提供不仅互相独立地并且还时间上独立地(也即基本上非同步)进行。此外，通信装置60还具有发送装置30和协调装置20。协调装置20成型为用于将由四个应用装置11，12，13，14提供的报文以能够预先规定的方式传达到发送装置30并且促使发送装置30发送待发送的报文。协调装置20可以成型为基于软件的驱动层。对此，在通信装置60的储存装置中可以储存相应的程序编码，该程序编码能够由通信装置60的控制装置运行或者执行，其中控制装置例如包括控制器或者处理器。然而附图1中未示出通信装置60的储存装置和控制装置。然而，协调装置20也可以自身具有储存装置和/或控制装置。

发送装置30具有时间戳单元31和储存单元32，其中时间戳单元31成型为用于，对于报文报文由应用模块11，12，13，14中的一个提供并且由协调装置20传达到发送装置30上的每个待发送的报文确定一个发送时间点。发送装置30的储存单元32成型为用于储存唯一的发送时间点并且特别只储存最新的、由时间戳单元31最后确定的发送时间点。发送装置30、时间戳单元31和储存单元32可以是网卡或者网络控制器的组成部分。这种网络控制器例如是Intel的产品名为“I210”的网络控制器。

此外,协调装置20成型为用于，从储存单元32读取当前的发送时间点并且将其对应于各个报文，时间戳单元31已经为该报文确定出发送时间点。然而首先，协调装置20成型为用于，当实时的发送时间点已经由协调装置20从储存单元32中读取时，才促使或者控制发送装置30发送另一待发送的报文。由此确实地防止了，尚未从储存单元32中读取的发送时间点由于用另一发送时间戳覆盖而丢失。

此外，协调装置20在此成型为用于，将各个发送时间点和对应于各个发送时间点的报文的标记传输到各个应用装置11,12,13,14，这些应用装置提供了对应的报文。标记可以例如是数字，特别是序号，地址或者报文的校验和。

特别地，协调装置20也可以用作发送装置30的驱动器或者其可以与发送装置30的在附图中未详细示出的驱动器共同作用。

另外，协调装置20成型为用于，对由应用装置11,12,13,14提供的报文进行优先级排序并且随后根据其优先级将其传达到发送装置30或者促使发送装置30根据其优先级发送报文。也即，由于通过协调装置20进行的优先级排序，可以以不同于由应用装置提供报文的顺序来发送报文。在此，为协调装置20分配有一个缓存单元，然而该缓存单元在附图中未示出，在该缓存单元中待发送的报文首先缓存并且随后能够得到评估或者被设置优先级。在此，例如可以由协调装置20或者发送装置30来包含缓存单元，然而缓存单元也能够以其他的方式的设置。

附图2中以纯粹的示意图示出了根据本发明的一种优选的实施方式的通信系统50。在此，通信系统50包括一个传输媒介55和三个与之接通的通信装置60,70和80，其中通信装置60如之前结合附图1阐述的方式构造。后面还要详细地阐述两个另外的通信装置70和80。

通信系统50成型为用于根据通信协议的周期性通信，其中在此涉及到的是PROFINET-IRT。在此，通信装置60的协调装置20成型为用于，根据通信协议周期性地工作并且特别是在预先规定的时间点周期性地读取储存单元32，如果待发送的报文已提供，则周期性地促使发送装置30发送报文。一个周期在此例如持续一毫秒。

此外，协调装置20在此以合适的方式成型为用于，当当前的发送时间点不能从储存单元32中读取时，也促使发送装置30发送另一待发送的报文。然而在此，协调装置20优选成型为，在规定的时间段或者规定个数的通信周期之后才促使发送装置30发送另一待发送的报文，并且在所述时间段或者个数的周期期间重复地尝试从储存单元(32)中读取当前的发送时间点。基本上，这里涉及到的是有关由协调装置20读取储存单元32的超时-机制。此外，应用装置11,12,13和14以合适的方式成型为用于，以一个预先规定的时间段来等待由协调装置20传输用于待发送的报文的发送时间戳，并在这个时间段结束后如有必要重新提供报文。

应用装置11,12,13和14例如成型为用于提供PTCP报文的PTCP模块或者PTCP状态机。如同在附图1中所见，在此应用装置11成型为用于提供请求报文的Line-Delay-Request-Protocol-Machine(线路延迟请求协议机)(DELAY_REQ),应用装置12成型为用于提供答复报文的Line-Delay-Response-Protocol-Machine(线路延迟答复协议机)(DELAY_RES),应用装置13成型为用于提供主同步报文的PTCP-Master-Protocol-Machine(PTCP主协议机)(SYN_MPSM)并且应用装置14成型为用于提供从同步报文的PTCP-Slave-Protocol-Machine(PTCP从协议机)(SYN_SPSM)。

使用根据附图1和2的通信装置60和通信系统50，即使发送装置30是如已提到的“I210”这样的廉价的网络控制器的情况下，能够因此执行PTCP协议。显然，通信装置60除了发送装置30外还可以包括接收装置，然而接收装置在附图中未示出。在其他实施例中，通信装置60也可以具有组合的发送和接收装置，这些装置可以是网卡的一部分。通信装置60因此也成型为用于接收和进一步处理同步传输的报文和特别是PTCP报文。

两个另外在附图2中示出的通信装置70和80可以同样成型为根据本发明的通信装置并且特别地成型为与通信装置60一样。在另一未示出的实施例中，其也可以以常规方式成型，通过使其例如包括例如SIEMENS的“ERTEC”这样的特定的网络控制器，对于已发送的报文和特别是PTCP报文的发送时间点的高度准确的确定和可靠地对应进行支持。

下面进一步参考附图1和2以PTCP和PROFINET-IRT为例再详细阐述本发明。四个PTCP状态机11,12,13和14设置在通信装置60的应用层10中。每个PTCP状态机生成特定类型的待发送的PTCP报文，其中PTCP状态机自身不与发送装置30同步。如有必要，各个PTCP状态机随后也等待答复报文，例如在线路延迟请求协议机11的情况下就是这样，其在生成线路延迟请求报文之后等待其他的通信装置70或80的线路延迟答复协议机的线路延迟答复报文。PTCP状态机13和14中，在同一时间上只有PTCP主协议机13或者PTCP从协议机14是激活的，因为根据PTCP协议，通信装置要么作为PTCP主设备工作要么作为PTCP从设备工作，从而这两个PTCP状态机中只有一个生成相应的同步报文。这样由三个PTCP状态机独立地并且非同步生成PTCP报文，从而也能够这样同时提供三个待发送的报文。

这里要提到，PTCP是端口对端口协议，也即，PTCP报文由第一用户的确定的PTCP模块传输到第二用户的相应的PTCP模块。此外，通信系统50在此可以这样设置，即，使得第二用户、例如通信装置70能够基本上只能接受第一用户的、例如通信装置60的报文和/或第二用户基本上只能发送报文到第一用户。因此，通信系统50的在附图2所示的附图是纯粹示意性的，然而物理的和/或逻辑的网络结构或者网络拓扑可以与之不同。

PTCP状态机11、12、13或14将其待发送的报文传达到协调装置20上。然而却并不恰好在一个时间点上进行PTCP报文的发送，在该时间点上，各个PTCP状态机传达其报文到协调装置20。反之，只可以在协议特定的通信周期的预先规定的时间段期间进行发送，从而PTCP报文必须首先缓存。

以已知的方式，通信周期或者传输周期在PROFINET-IRT的情况下划分为不同的阶段，这些阶段为确定的通信类型预留。这特别是用于等时通信的所谓的红色阶段(英语：redperiod)和用于其他通信的绿色阶段(英语：green period)，在绿色阶段传输所有其他报文。此外，存在黄色阶段(英语：yellow period),黄色阶段构成了从绿色阶段到红色阶段的过渡并且在黄色阶段中只允许发送能够保证直到红色阶段的开始才传输的报文。

在PROFINET-IRT的情况下例如在每个周期的绿色阶段(英语：green period)中为PTCP报文预留一个特定的时间段，只在那时才能传输PTCP报文，其中每个周期只能发送一个PTCP报文。

协调装置20可以周期性地根据PROFINET-IRT协议工作。在此，其在每个红色阶段一方面检查，是否提供了至少一个PTCP报文，该报文要在接下来的绿色阶段中发送，并且另一方面检查，在发送装置30的储存单元32中是否能够读取发送时间点，由时间戳单元31为在之前的周期的绿色阶段中所发送的PTCP报文确定出该发送时间点。

PTCP报文这样首先缓存并且为了在下一个绿色阶段期间的发送或者为了在通信周期的接下来的绿色阶段之一中的发送而由协调装置20规划或者设置。此外，协调装置20对待发送的PTCP报文进行发送顺序相关的优先级排序。状态机11的线路延迟请求报文在此例如优先于状态机12的线路延迟答复报文。

现在描述PTCP报文的发送和发送时间点的确定的三个示例性的情境。在此为了简化和更好的理解而不考虑PROFINET-IRT通信周期的黄色阶段。

第一情境涉及通过通信装置60发送线路延迟请求报文和线路延迟答复报文，其中这些PTCP报文在此互相独立，因为线路延迟答复报文相关于另一通信装置的、例如通信装置70的线路延迟请求报文。这样，首先由PTCP状态机11生成线路延迟请求报文并且传达到协调装置20上。与之独立地，不久后线路延迟答复报文由PTCP状态机12生成并且向协调装置20传达。

在此，在第一通信周期的红色阶段中，协调装置20得到首先提供的线路延迟请求报文，协调装置将该报文在第一通信周期的绿色阶段中传达到发送装置30并促使或控制发送装置发送该线路延迟请求报文。同样在这个绿色阶段中，发送装置的时间戳单元31确定发送时间并且将其写入储存单元32中。在第二通信周期的红色阶段期间，协调装置20找到由PTCP状态机12提供的用于发送的线路延迟答复报文。在这个红色阶段期间，协调装置20在储存单元32中还找出在第一通信周期的绿色阶段中所发送的线路延迟请求报文的发送时间点，将其读出、对应于该报文并且为PTCP状态机11提供结果，该PTCP状态机之后能够读取该结果。在第二通信周期的绿色阶段期间，协调装置20将该线路延迟答复报文传达到发送装置30上并且促使该发送装置发送该报文并且通过时间戳单元31确定和储存该发送时间点。在第三通信周期的红色阶段中，调整装置20于是从储存单元32中读取该发送时间点，将该发送时间点对应于该线路延迟答复报文并且向PTCP状态机12提供结果，该PTCP状态机之后能够读取该结果。

第二情境涉及到的是以报文的优先级顺序来发送线路延迟请求报文和线路延迟答复报文。在此，这些PTCP报文如同第一情境中一样也是互相独立的。然而，其与第一情境不同基本上同时地由PTCP状态机11或者PTCP状态机12生成并且向协调装置20传达。根据默认设置，协调装置20从准备发送的PTCP报文中优先考虑线路延迟请求报文并且在第一通信周期期间处理该线路延迟请求报文，其中线路延迟答复报文直到第二通信周期期间对其进行处理之前缓存。

第三情境涉及以报文的优先级顺序来发送PTCP主同步报文、线路延迟请求报文和线路延迟答复报文的发送。在此，这些PTCP报文也是互相独立的。如同在第二情况中，线路延迟请求报文、线路延迟答复报文基本上同时由PTCP状态机11或者PTCP状态机12生成并且向协调装置20传达。然而之后不久，PTCP主同步报文由PTCP状态机13生成并为了发送向协调装置20传达。

如同在第二情境中一样，协调装置20根据默认设置从所提供的、待发送的PTCP报文中优先考虑线路延迟请求报文并且在第一通信周期期间处理该线路延迟请求报文，其中将该线路延迟答复报文缓存。在第二通信周期的红色阶段期间，协调装置20除了线路延迟答复报文外还找出在此期间准备用于发送的PTCP主同步报文。因为根据另一默认设置，最高的优先级适用于PTCP主同步报文，在两个准备发送的PTCP报文中，先在第二通信周期中处理PTCP主同步报文，其中线路延迟答复报文直到其在第三通信周期中的得到处理之前继续缓存。

因为与在线路延迟请求报文和线路延迟答复报文中不同，在PTCP主同步报文以及在PTCP从同步报文的情况下，发送时间点虽然必须确定，但是不必读回，而是直接写入报文中并且与报文一起发送，因此在第三通信周期的红色阶段期间，可以免除由协调装置20对储存单元32进行读取。协调装置20在此相应地成型为，在促使发送PTCP主同步报文或者PTCP从同步报文之后不期待储存单元32中的发送时间点。

PTCP主同步报文或者PTCP从同步报文相对于线路延迟请求报文和线路延迟答复报文而言的另一特点在于，PTCP主同步报文或者PTCP从同步报文只由各个状态机13或14一次性生成并且必须传达到协调装置20上。协调装置20于是以合适的方式设置为，将该报文一定程度上作为模板存储并且在特别是根据PROFINET规范的、能够预先规定的、例如为30毫秒的周期中自动地将相应的PTCP主同步报文或者PTCP从同步报文传达到发送装置30上并且促使或者控制发送装置发送各个同步报文，其中协调装置优选一直重复该过程，直到由PTCP状态机13或14主动地停止该过程。

最后，再次总体上总结，根据本发明的用于同步发送报文的方法包括下列步骤：

a)在通信装置60中提供至少两个报文，这两个报文应当同步发送；

b)传达这些报文到通信装置60的发送装置30，其中发送装置可以是网络控制器的一部分；

c)由发送装置30例如通过传输媒介55发送一个报文到目标通信装置70或80；

d)在发送装置30中为一个报文生成一个发送时间点；

e)在发送装置30中存储该发送时间点，发送装置只能保存一个唯一的发送时间点，其中存储装置30可以是网络控制器的一部分；

f)读取已存储的发送时间点并且

g)将已读取的发送时间点对应于报文并且在通信装置60中存储该对应关系；

h)在发送时间点的读取之后重复步骤c)到g)，其中

在步骤c)中发送另一报文，

在步骤d)中为所述另一报文生成发送时间点，

在步骤e)中将该发送时间点保存在发送装置中，

在步骤f)中读取已存储的发送时间点，并且

在步骤g)中将已读取的发送时间点对应于另一报文并且在通信装置60中存储该对应关系；

根据使用情况，在步骤a)中报文可以基本上不同步并且特别由第一和/或第二应用装置11,12,13,14提供，其中在步骤g)中各个发送时间点和对应于各个发送时间点的报文的标记传达到已经提供了对应的报文的应用装置。

此外可以优选设置，在步骤b)中报文首先传达到通信装置60的协调装置20上并且由协调装置传达到发送装置30和/或使步骤f)和g)通过协调装置20控制。

可以理解为，可以为了并且优选为了每个其他的应该同步发送的报文执行步骤h)。特别地，根据通信协议周期性地执行步骤c)到g)。

最后也可以设置，在步骤b)中为报文进行优先级排序，并且在步骤c)中根据其优先级控制报文的发送。

附图标记说明

10 应用环境

11 应用装置

12 应用装置

13 应用装置

14 应用装置

20 协调装置

30 发送装置

31 时间戳单元

32 储存单元

50 通信系统

55 传输媒介

60 通信装置

70 通信装置

80 通信装置

Claims (18)

1.一种用于同步发送报文的通信装置(60)，所述通信装置包括：

-至少两个应用装置(11,12,13,14)，所述应用装置分别成型为用于提供至少一个报文，其中这至少两个报文应当同步发送，

-发送装置(30)和

-协调装置(20)，所述协调装置成型为用于将由应用装置(11,12,13,14)提供的报文以能够预先规定的方式传达到所述发送装置(30)上并且促使所述发送装置发送待发送的报文，

其中所述发送装置(30)具有时间戳单元(31)和储存单元(32)，

其中所述时间戳单元(31)成型为用于为了由这两个应用装置(11,12,13,14)其中的一个所提供的、已发送的每个报文确定出当前的发送时间点，并且

其中所述储存单元(32)成型为用于只保存当前的、由时间戳单元确定出的发送时间点，并且

其中所述协调装置(20)此外成型为用于，从所述时间戳单元(32)中读取当前的发送时间点并且所述发送时间点对应于对应的报文，并且只有当当前的发送时间点已经由所述协调装置(20)从所述储存单元(32)读取时，才促使所述发送装置(30)发送另一待发送的报文。

2.根据权利要求1所述的通信装置(60)，其中所述协调装置(20)成型为用于，在已经提供了对应的报文的应用装置(11,12,13,14)上提供对应的发送时间点和对应于对应的发送时间点的报文的标记。

3.根据权利要求1或2所述的通信装置(60)，其中所述协调装置(20)成型为用于，根据通信协议周期性地工作并且特别地成型为，在预先规定的时间点周期性地读取储存单元(32)。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的通信装置(60)，其中所述应用装置(11,12,13,14)的其中至少一个成型为状态机并且成型为用于根据精确透明时钟协议提供至少一个待发送的报文。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的通信装置(60)，其中所述应用装置(11,12,13,14)成型为用于，在时间上互相独立地提供报文。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的通信装置(60)，其中所述协调装置(20)成型为用于，对于由所述应用装置(11,12,13,14)提供的报文进行优先级排序。

7.根据权利要求6所述的通信装置(60)，其中所述协调装置(20)成型为用于，根据所述报文的优先级将报文传达到发送装置(30)和/或促使发送装置(30)根据所述报文的优先级发送报文。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的通信装置(60)，其中所述协调装置(20)成型为用于，当当前的发送时间点不能由所述协调装置(20)从所述储存单元(30)中读取，特别是不能在规定的时间段后或者规定数目的周期后读取时，才促使所述发送装置(30)发送另一报文。

9.一种通信系统(50)，所述通信系统包括：传输媒介(55)和至少一个在所述传输媒介上连接的根据权利要求1到8中任一项所述的通信装置(60)。

10.根据权利要求9所述的通信系统(50)，所述通信系统成型为用于根据通信协议并特别根据PROFINET-RT或者PROFINET-IRT的周期性通信。

11.一种用于同步发送报文的方法，所述方法特别是借助于根据权利要求1到8中任一项所述的通信装置(60)进行，所述方法在此包含下列步骤：

a)在通信装置(60)中提供至少两个报文，两个报文应当同步发送；

b)传达报文到通信装置(60)的发送装置(30)；

c)由发送装置(30)发送其中一个报文；

d)在发送装置(30)中为所述报文生成发送时间点；

e)在发送装置(30)中存储所述发送时间点，所述发送装置只能保存一个唯一的发送时间点；

f)读取已存储的发送时间点并且

g)将已读取的发送时间点对应于所述其中一个报文并且在通信装置(60)中存储对应关系；

h)在发送时间点的读取之后，在将已读取的发送时间点对应于所述其中一个报文并且在通信装置(60)中存储对应关系之后重复步骤c)到g)，其中

在步骤c)中发送另一报文，

在步骤d)中为所述另一报文生成发送时间点，

在步骤e)中将发送时间点保存在发送装置(30)中，

在步骤f)中读取已存储的发送时间点，并且

在步骤g)中将已读取的发送时间点对应于所述另一报文并且在通信装置(60)中存储对应关系。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在步骤a)中以非同步的方式提供报文。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中在步骤b)中报文首先传达到通信装置(60)的协调装置(20)上并且由所述协调装置传达到发送装置(30)。

14.根据权利要求11到13中任一项所述的方法，其中步骤f)和g)通过协调装置(20)控制。

15.根据权利要求11到14中任一项所述的方法，为每个其他的应该同步发送的报文执行步骤h)。

16.根据权利要求11到15中任一项所述的方法，在步骤a)中，报文由第一和/或第二应用装置(11,12,13,14)提供，并且

其中在步骤g)中在已经提供了对应的报文的应用装置上提供对应的发送时间点和对应于对应的发送时间点的报文的标记。

17.根据权利要求11到16中任一项所述的方法，其中根据通信协议周期性地至少执行步骤c)到g)。

18.根据权利要求11到17中任一项所述的方法，其中在步骤b)中为报文进行优先级排序，并且

其中在步骤b)中根据所述报文的优先级控制报文的传达和/或在步骤c)中根据所述报文的优先级控制报文的发送。