CN113994637A - 网络用户和自动化网络 - Google Patents

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Abstract

网络用户115的接收逻辑410在第一过滤器设计600中被设计为将使用第一寻址技术的报文500转发给第一处理单元430并且将使用第二寻址技术的报文510转发给第二处理单元440,而且发送逻辑415被设计为将这些报文转发给发送端口405。替代于此,接收逻辑410在第二过滤器设计610中被设计为复制这些报文并且分别将报文转发给第一和第二处理单元430、440,而且第一处理单元430被设计为丢弃使用第二寻址技术的报文510,而且第二处理单元440被设计为丢弃使用第一寻址技术的报文500,而且发送逻辑415被设计为将这些报文转发给发送端口405。在另一替代方案中,第三过滤器设计615的接收逻辑410被设计为复制所接收到的报文并且分别将报文转发给第一和第二处理单元430、440,而且发送逻辑415被设计为只将来自第一处理单元430的使用第一寻址技术的报文500并且只将来自第二处理单元440的使用第二寻址技术的报文510转发给发送端口405。

Description

网络用户和自动化网络
技术领域
本发明涉及一种网络用户,该网络用户被设计为处理使用第一寻址技术和第二寻址技术的报文。本发明还涉及一种自动化网络,该自动化网络包括多个自动化网络用户,其中该自动化网络的至少一个自动化网络用户被设计为网络用户,以便能够处理使用该第一寻址技术和该第二寻址技术的报文。
本申请要求2019年6月18日的德国专利申请DE 10 2019 116 510.5的优先权,该德国专利申请的内容通过回引而完全并入。
背景技术
自动化网络常常作为“现场总线系统”来运行。这些是工业总线系统,这些工业总线系统能够实现对自动化网络的机器或设施的有实时能力的控制,其中自动化网络的机器或设施借助于存储器可编程逻辑控制器(SPS)来被控制。为了现场设备、即例如自动化网络的机器或设施的传感器和执行器与SPS的通信,SPS使用现场总线系统。如果多个网络用户通过自动化网络中的可被设计成有线或无线总线系统的同一数据线路来发送报文,则必须存在如下可能性:这些网络用户可以共享同一数据线路用于数据传输。为了该目的,存在被规定的架构和标准化的数据传输协议。
大多数情况下,现场总线系统在所谓的“主从运行”下工作。也就是说,至少一个网络用户被设计成主用户并且承担对过程的控制后,而其余的网络用户作为从用户在自动化网络的控制运行中承担子任务的处理。在此,在自动化网络中借助于由主用户向从用户输出的报文来交换数据。从用户从报文中读取被寻址到这些从用户的输出数据和/或将它们的输入数据放入报文中并且将该报文发送回主用户。
通常在自动化网络中使用网络分配器,即所谓的“交换机(Switche)”,以便使各个数据线路与所连接的网络用户彼此连接并且确保这些数据或报文通过经由其它数据线路连接在网络分配器的各个输入/输出端口上的网络用户到达这些数据或报文的目的地。
通常,借助于报文来进行数据通信,用于利用报文来进行自动化网络的控制运行,这些报文具有特定的寻址技术或特定的底层数据传输协议。在这种情况下,报文可以用第一寻址技术来实现为所谓的“流报文(Durchlauftelegramme)”,其中在这种情况下尤其可设想的是底层EtherCAT数据传输协议。在处理在流中的报文时,每个网络用户都“即时(onthe fly)”读取报文的被寻址到该网络用户的输出数据和/或将它的输入数据放入报文中,然后该网络用户将该报文转发给下一个网络用户。在这种情况下,在EtherCAT网络中的网络用户发送报文对应于将信息录入到由主网络用户发送的报文中并且将该报文转发给沿报文传输方向的下一个网络用户,因为EtherCAT网络中的网络用户本身不会应主用户的请求而发送应答报文。
在这样设计的EtherCAT网络中,如果网络用户能够处理EtherCAT数据传输协议,则也不需要报文的路由,即不需要规定用于将报文传输给特定网络用户的传输路径。其原因在于:在这种自动化网络中,报文始终通过所有网络用户来被路由并且由在连接于数据线路上的网络用户链中的最后一个网络用户发送回主用户。
替代地,流报文也可以在自动化网络中以不同于EtherCAT数据传输协议的方式实现,例如使用底层Sercos 3数据传输协议,即实现为Sercos 3流报文。
还存在如下自动化网络,在这些自动化网络中,借助于报文使用第二寻址技术来实现用于控制运行的数据通信。例如,报文可以用第二寻址技术实现为所谓的“单个报文(Einzeltelegramme)”,即分别只特定针对自动化网络中的一个网络用户来进行进一步处理。在这种情况下,尤其可设想的是:这些单个报文实现为以太网报文,即实现为具有底层以太网数据传输协议的报文,诸如在PROFINET的情况下或者在OPC-UA的情况下。在PROFINET的所谓的“DFP-Mode”下,例如将包括多个单个报文的报文发送给多个网络用户,这些单个报文分别具有自己的用于传输数据完整性检查的校验和,其中这些单个报文与这些网络用户在自动化网络中的排列相反地布置在该报文中。
现有技术的自动化网络的缺点在于如下情形:自动化网络的网络用户之间的数据通信通常只被提供用于使用一种寻址技术的报文。到目前为止,尚不知道不仅可以处理使用第一寻址技术的例如在多个网络用户的流中被处理的报文、而且可以处理使用第二寻址技术的例如只特定针对一个网络用户以进行进一步处理的报文的网络用户。
发明内容
因而,本发明的任务在于提供一种经改善的网络用户,该网络用户能灵活地在自动化网络中使用以进行数据通信。本发明的任务还在于说明一种经改善的自动化网络。
该任务通过独立权利要求的特征来被解决。本发明的其它有利的实施方式在从属权利要求中说明。
按照本发明,提出了一种网络用户和一种所属的自动化网络,该自动化网络包括自动化网络用户,这些自动化网络用户经由数据线路网络来彼此连接。在此,至少一个自动化网络用户被设计成网络用户。该网络用户具有至少一个接收端口和至少一个发送端口,另外的自动化网络用户可以经由数据线路网络连接到该至少一个接收端口和该至少一个发送端口上。此外,至少一个自动化网络用户被设计成主用户,该主用户将使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文经由数据线路网络输出给这些自动化网络用户。所提出的网络用户被设计为经由接收端口来接收使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文并且经由发送端口来发送使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,而且该网络用户包括用于处理使用第一寻址技术的报文的第一处理单元,而且该网络用户具有用于处理使用第二寻址技术的报文的第二处理单元。该网络用户还具有:接收逻辑,该接收逻辑与接收端口并且与第一和第二处理单元连接;和发送逻辑,该发送逻辑与发送端口并且与第一和第二处理单元连接。接收逻辑在第一过滤器设计中被设计为:将经由接收端口接收到的使用第一寻址技术的报文转发给第一处理单元并且将经由接收端口接收到的使用第二寻址技术的报文转发给第二处理单元。发送逻辑被设计为:将从第一处理单元或从第二处理单元接收到的报文转发给发送端口。替代地,接收逻辑在第二过滤器设计中被设计为:复制(verdoppeln)经由接收端口接收到的使用第一寻址技术的报文或者经由接收端口接收到的使用第二寻址技术的报文,并且分别将报文转发给第一处理单元和第二处理单元。第一处理单元被设计为丢弃使用第二寻址技术的报文,并且第二处理单元被设计为丢弃使用第一寻址技术的报文。发送逻辑被设计为:将从第一处理单元或从第二处理单元接收到的报文转发给发送端口。在另一替代方案中,接收逻辑在第三过滤器设计中被设计为:复制经由接收端口接收到的使用第一寻址技术的报文和经由接收端口接收到的使用第二寻址技术的报文,并且分别将报文转发给第一处理单元和第二处理单元。发送逻辑被设计为:只将来自第一处理单元的使用第一寻址技术的报文转发给发送端口并且丢弃来自第二处理单元的使用第一寻址技术的报文,而且只将来自第二处理单元的使用第二寻址技术的报文转发给发送端口并且丢弃来自第一处理单元的使用第二寻址技术的报文。
所提出的网络用户不仅可以处理使用第一寻址技术的报文而且可以处理使用第二寻址技术的报文。例如,使用第一寻址技术的报文可以被设计成流报文,并且使用第二寻址技术的报文可以被设计成单个报文。这有利地有助于可以给自动化网络“供应”来自至少一个主用户的不同的报文。尤其是,这两种寻址技术的优点可以在所提出的网络用户中相结合。处理网络用户的在流中的报文的优点主要在于:可以与很多用户快速且开销少地交换过程数据。过程数据是模拟和数字值,这些模拟和数字值借助于传感器从技术过程中被获得并且经由现场总线被移交给存储可编程控制器。在此,术语“开销(overhead)”是指在传送或存储过程数据时不是作为有效数据出现的附加数据。被“供应”单个报文的自动化网络的设计方案的优点在于:在来自控制级别、例如从主用户出发的控制级别或者云的各个用户之间的数据交换的实现被简化。云是指IT基础设施,该IT基础设施经由计算机网络、例如经由因特网来被提供,而该IT基础设施无需安装在本地计算机上。
所提出的网络用户的各个组件都可以充当所谓的“报文开关”,也就是说只要接收逻辑被设计成报文开关的话,这些组件就可以有针对性地选择报文并且将这些报文转发给相应的处理单元,或者当第一和第二处理单元被设计成报文开关时,这些组件可以有针对性地选择报文并且将这些报文转发给发送逻辑,或者只要发送逻辑被设计成报文开关的话,这些组件就可以将这些报文有针对性地选择地转发给发送端口。还可设想的是:接收逻辑可以实现双重功能而且除了适用于对报文的有针对性的选择之外也被设计为:复制来自主用户的经由接收端口接收到的使用第一或第二寻址技术的报文并且分别将报文转发给第一处理单元和第二处理单元。在所提到的情况下,接收逻辑例如可以被设计用于复制所接收到的报文,而第一和第二处理单元或者发送逻辑可以被设计用于对这些报文的真正选择。除此之外,发送逻辑可以与接收逻辑设计得相同。
所提出的网络用户通过各个组件提供灵活的过滤可能性,在上文已经作为第一至第三过滤器设计阐述了这一点。因此,网络用户可以与自动化网络的设计单独地适配,而且可以根据特殊要求被调整。所提出的网络用户也可以有助于减少自动化网络中的网络组件,与现有的自动化网络兼容并且可以轻松集成到这些自动化网络中。
在另一实施方式中,接收逻辑在第一过滤器设计中被设计为:基于报文的设计来区分使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,其中使用第一寻址技术的报文的报头区段相应地设计得不同于使用第二寻址技术的报文的报头区段。第一处理单元和第二处理单元在第二过滤器设计中被设计为:基于报文的设计来区分使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,其中使用第一寻址技术的报文的报头区段相应地设计得不同于使用第二寻址技术的报文的报头区段。发送逻辑在第三过滤器设计中被设计为:基于报文的设计来区分使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,其中使用第一寻址技术的报文的报头区段相应地设计得不同于使用第二寻址技术的报文的报头区段。
如果使用第一寻址技术的报文的报头区段设计得不同于使用第二寻址技术的报文的报头区段,则接收逻辑或第一处理单元和第二处理单元或发送逻辑可以在接收到报文时在尽可能早的时间点做出转发决定。就这方面来说,可设想的是:报文的前导码以不同的方式来设计,因为前导码在根据IEEE 802.3标准的以太网数据帧中构成对应于以太网数据帧结构的报文的报头区段中的开始区段,而且借此可以形成尽可能早的转发决定的基础。例如,使用第一寻址技术的报文在报头区段中的前导码的位序列可设计得不同于使用第二寻址技术的报文在报头区段中的前导码的位序列。除了前导码的不同类型的设计方案之外,通常对于使用第一和第二寻址技术的报文来说,根据IEEE 802.3以太网数据帧结构的任何其它数据字段也可以被设计得彼此不同,使得依据它们的报头区段能够实现报文的区分。
使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文的报头区段的不同的设计方案可以与这些组件适合作为报文开关的适用性相结合地还积极地有助于使报文的延迟时间最小化。还可设想的根据报头区段对于所有提出的过滤器设计来说不同的设计来进行报文的区分和选择,对于第三过滤器设计来说也如此,其中发送逻辑被设计为报文开关并且为此可以被设定用于只将来自第一处理单元的使用第一寻址技术的报文转发给发送端口并且将来自第二处理单元的使用第一寻址技术的报文丢弃,以及只将来自第二处理单元的使用第二寻址技术的报文转发给发送端口并且将来自第一处理单元的使用第二寻址技术的报文丢弃。可设想的是:通过主用户在配置阶段如下地设定各个组件,即,使得这些组件可以区分使用第一寻址技术的报文的报头区段和使用第二寻址技术的报文的报头区段。
按照另一实施方式,接收逻辑在第一过滤器设计中被设计为:基于所规定的时间窗来区分使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,在该时间窗内分别由接收逻辑经由接收端口来接收使用第一寻址技术的报文或使用第二寻址技术的报文。第一处理单元和第二处理单元在第二过滤器设计中被设计为:基于所规定的时间窗来区分使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,在该时间窗内分别由接收逻辑经由接收端口来接收使用第一寻址技术的报文或使用第二寻址技术的报文。发送逻辑在第三过滤器设计中被设计为:基于所规定的时间窗来区分使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,在该时间窗内分别由接收逻辑经由接收端口来接收使用第一寻址技术的报文或使用第二寻址技术的报文。
所规定的时间窗例如可以由主用户针对第一和第三过滤器设计配置成周期性重复的时间窗,其中接收逻辑被设计用于选择报文并将这些报文有针对性地转发给第一处理单元和第二处理单元用以处理这些报文,而且其中发送逻辑被设计用于选择来自第一处理单元或第二处理单元的报文并将来自第一处理单元或第二处理单元的报文有针对性地转发给发送端口。也可设想的是:所规定的时间窗被配置用于第二过滤器设计,其中第一处理单元丢弃使用第二寻址技术的报文并且第二处理单元丢弃使用第一寻址技术的报文。在此,当在所规定的时间窗内例如第一处理单元应该只将使用第一寻址技术的报文转发给发送逻辑时,所规定的时间窗例如可以对应于其中第一处理单元将使用第二寻址技术的报文丢弃的时间窗。相似的情况适用于关于第二处理单元的所规定的时间窗。
例如,过程可以每1ms周期性地重复一次。可设想的是:主用户将该时间窗规定到1ms并且将该时间窗细分成具有500μs的第一时间窗和具有另外的500μs的第二时间窗。在这种情况下,在第一时间窗内例如可以由主用户输出使用第一寻址技术的报文,而在第二时间窗内由该主用户或另外的主用户输出使用第二寻址技术的报文。通常,第一处理单元不处理使用第二寻址技术的报文,因为使用第二寻址技术的报文在报文的报头区段中具有设计成类型字段(以太网类型)的数据字段,该类型字段不同于在使用第一寻址技术的报文的报头区段中的类型字段。类型字段分别包括如下值,该值说明了在有效数据内的下一个更高层的所使用的协议,其中一个层和下一个更高层根据OSI模型(OSI:开放系统互连(Open Systems Interconnect ion))、即在层架构下的数据传输协议的参考模型来被定义。例如,如果使用第一寻址技术的报文设计成流报文并且在这种情况下尤其设计成EtherCAT报文,则类型字段具有值0x88A4(在十六进制系统中),原因在于该值与有实时能力的EtherCAT数据传输协议相关联。
然而,本发明并不限于所提出的示例,原因在于该时间窗也可以与此不同地并且必要时无需进一步细分地被规定。还可设想的是:主用户也可以改变该时间窗的设定。
在另一实施方式中,接收逻辑在第一过滤器设计中被设计为:基于切换报文来区分使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,接收逻辑利用该切换报文来切换是将经由接收端口接收到的使用第一寻址技术的报文转发给第一处理单元、还是将经由接收端口接收到的使用第二寻址技术的报文转发给第二处理单元。第一处理单元和第二处理单元在第二过滤器设计中被设计为:基于切换报文来区分使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,利用该切换报文来切换到由第一处理单元将使用第一寻址技术的报文转发给发送逻辑,或者利用该切换报文来切换到由第二处理单元将使用第二寻址技术的报文转发给发送逻辑。发送逻辑在第三过滤器设计中被设计为:基于切换报文来区分使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,发送逻辑利用该切换报文来切换是将从第一处理单元接收到的使用第一寻址技术的报文转发给发送端口、还是将从第二处理单元接收到的使用第二寻址技术的报文转发给发送端口。
借助于所提出的切换报文,接收和发送逻辑可以有针对性地被设定为报文开关,用于选择使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文。在此,主用户将切换报文例如作为使用第一寻址技术的报文经由第一处理单元发送给发送逻辑,其中借此向发送逻辑表明:发送逻辑应该将“开关”在切换报文之后转变到接收来自第二处理单元的使用第二寻址技术的报文。发送逻辑可具有两个输入端口,其中第一输入端口与第一处理单元连接并且第二输入端口与第二处理单元连接。在所提到的示例中,在发送切换报文之前,例如将使用第二寻址技术的报文丢弃,而且将由发送逻辑经由发送逻辑的第二输入端口从第二处理单元接收到的使用第一寻址技术的报文丢弃。然后,在该切换报文的情况下,来自第一处理单元的、发送逻辑在其第一输入端口取到的使用第一寻址技术的报文以及来自第二处理单元的、发送逻辑在其第二输入端口取到的使用第一寻址技术的报文被发送逻辑所丢弃。发送逻辑还将来自第一处理单元的使用第二寻址技术的报文丢弃。发送和接收逻辑还可以被设定得不同于上文的阐述。与之相反,接收逻辑例如可以只有一个输入端口,接收逻辑可以经由该输入端口来从主用户接收切换报文。此外,第一处理单元和第二处理单元也可以借助于所提出的切换报文有针对性地被设定为报文开关。
按照另一实施方式,使用第一寻址技术的报文被实现为流报文,用以由自动化网络用户处理,而使用第二寻址技术的报文被实现为单个报文,用以由自动化网络用户处理。网络用户的第二处理单元分别依据这些单个报文的目标地址来检查单个报文是否特定针对该网络用户。只要单个报文的目标地址分别与网络用户的硬件地址一致,第二处理单元就被设计为处理该单个报文。否则,第二处理单元被设计为将该单个报文转发给发送逻辑,用于经由发送端口输出。
如果使用第一寻址技术的报文被实现为流报文并且使用第二寻址技术的报文被实现为单个报文,则这些报文的延迟时间有利地可计算。原因在于单个报文必须一直被延迟,直至分别接收到了这些单个报文的目标地址为止,以便第二处理单元可以评估是否用报文来对网络用户进行寻址。也就是说,单个报文可以被暂存在网络用户的存储单元中,直至接收到与网络用户的硬件地址一样可以分别设计成MAC地址(MAC:媒体访问控制(MediaAccess Control))的目标地址为止。而流报文例如仅仅由于流延迟时间而被延迟。由此,该时间是指对于流报文经过网络用户来说所需的时间。流报文(尤其是对于该流报文设计成EtherCAT报文的情况来说)尤其是不必在接收到报文时被暂存,而是可以由网络用户由第一处理单元立即(即时(on the fly))处理。
通过报文以及所提出的网络用户的设计方案,可以在自动化网络中有利地将单个网络用户寻址与多重网络用户寻址相结合,其中多重网络用户寻址在这种情况下涉及对自动化网络中的多个网络用户的定址或者说寻址。例如,主用户借此可以有针对性地对单个网络用户进行寻址,以便请求该网络用户的诊断数据,而该网络用户可以同时参与控制运行,以便例如处理流报文并且然后将这些流报文发送给下一个用户以用于处理。
在另一实施方式中,流报文被设计成EtherCAT报文并且单个报文被设计成以太网报文。借此,有利地,已知的EtherCAT标准以及已知的以太网标准都可以被用于报文的结构。尤其是,由此避免了与使用已知标准的现有系统的兼容性问题。
按照另一实施方式,第二处理单元被设计为:生成使用第二寻址技术的报文并且将使用第二寻址技术的报文转发给发送逻辑,用于经由发送端口输出。本发明并不限于接收使用第一寻址技术的报文和使用第二寻址技术的报文,而是网络用户也可以借助于第二处理单元来独立生成使用第二寻址技术的报文并且经由发送端口来发送这些报文。如果使用第一寻址技术的报文被设计成流报文并且尤其被设计成EtherCAT报文,则所提出的网络用户通常不会通过第一处理单元生成独立的EtherCAT报文并发送该EtherCAT报文。原因在于EtherCAT网络中的网络用户只被设计为将信息放入由主用户生成的EtherCAT报文中或从由主用户生成的EtherCAT报文中读取信息。然而,如果流报文没有设计成EtherCAT报文,则第一处理单元例如也可以被设计为生成流报文。
在另一实施方式中,网络用户被设计为:如果该网络用户经由接收端口同时接收使用第一寻址技术的报文或使用第二寻址技术的报文,则将经由接收端口所接收到的使用第一寻址技术的报文或者经由接收端口所接收到的使用第二寻址技术的报文暂存。发送逻辑被设计为:转发由第二处理单元生成的使用第二寻址技术的报文,用于经由发送端口输出。在一个对此的替代方案中,网络用户被设计为:如果该网络用户经由接收端口同时接收使用第一寻址技术的报文或使用第二寻址技术的报文,则将由第二处理单元生成的使用第二寻址技术的报文分段并且通过发送逻辑来转发经由接收端口所接收到的使用第一寻址技术的报文用于经由发送端口输出、或者通过发送逻辑来转发经由接收端口接收到的使用第二寻址技术的报文用于经由发送端口输出。
如果网络用户、即第二处理单元被设计为生成使用第二寻址技术的报文,则可能发生:该网络用户在经由发送端口对所生成的使用第二寻址技术的报文的发送过程期间经由接收端口从主用户同时接收使用第一寻址技术的报文或者使用第二寻址技术的报文。可设想的是:经由接收端口所接收到的使用第一寻址技术的报文或者使用第二寻址技术的报文被暂存在网络用户的例如可与发送逻辑连接的另一存储单元中。也可设想的是:网络用户包括中央存储单元,该中央存储单元不仅与发送逻辑连接而且与接收逻辑连接。在对所接收到的报文的暂存的情况下,可以不中断地继续对由第二处理单元生成的报文的发送过程。
替代于此,同样可设想的是:自动化网络中的报文分配有优先级值,并且例如经由接收端口所接收到的使用第一寻址技术的报文或者所接收到的使用第二寻址技术的报文例如通过第一优先级值被给予更高优先级,对于由第二处理单元生成的使用第二寻址技术的报文来说,该第一优先级值被设计得高于第二优先级值。在所描绘的具有所分配的优先级值的示例中,网络用户可以中断经由网络用户的发送端口对所生成的使用第二寻址技术的报文的发送过程,于是对该报文进行分段并且将该报文暂存在另一存储单元中。只有当例如对经由接收端口所接收到的报文的传输已完全结束时,网络用户才能经由发送端口来发送该暂存的、由第二处理单元生成的报文。结合对由第二处理单元生成的使用第二寻址技术的报文的分段,只要在经由网络用户的发送端口对片段的发送过程中再次由网络用户经由接收端口接收到更高优先级的使用第一或第二寻址技术的报文,则多重分段的可能性就也是可设想的。
在另一实施方式中,网络用户的发送逻辑被设计为:如果该网络用户经由接收端口同时接收使用第一寻址技术的报文或使用第二寻址技术的报文,则将经由接收端口所接收到的使用第一寻址技术的报文或者经由接收端口所接收到的使用第二寻址技术的报文暂存。发送逻辑还被设计为:转发由第二处理单元生成的使用第二寻址技术的报文,用于经由发送端口输出。在一个对此的替代方案中,发送逻辑被设计为:如果该网络用户经由接收端口同时接收使用第一寻址技术的报文或使用第二寻址技术的报文,则将由第二处理单元生成的使用第二寻址技术的报文分段并且转发经由接收端口所接收到的使用第一寻址技术的报文用于经由发送端口输出或者转发经由接收端口所接收到的使用第二寻址技术的报文用于经由发送端口输出。在此,上述特征可以与网络用户的设计方案相结合地同样适用于发送逻辑的设计方案并且在这一点上不重复。
本发明的在上文阐述的和/或在从属权利要求中再现的有利的设计方案和扩展方案可以——除了例如在明确相关或互不相容的替代方案之外——单独地应用要不然彼此任意组合地应用。
附图说明
本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现这些的方式和方法能结合下文对实施例的描述更清楚并且更明显地被理解,这些实施例结合示意性附图更详细地予以阐述。其中:
图1示出了具有网络用户的被设计用于实施数据传输过程的自动化网络的示意性结构;
图2示出了图1中的被设计为处理使用第一寻址技术和第二寻址技术的报文的网络用户的示意性结构;以及
图3示出了用于通过图2中示出的网络用户对使用第一寻址技术和第二寻址技术的报文进行过滤的第一至第三过滤器设计的示意图。
具体实施方式
应指出:这些附图仅仅是示意性的并且未按正确比例。从这个意义上来说,在这些附图中示出的要素和元件可以为了便于理解而放大或缩小地呈现。还应指出:这些附图中的附图标记在涉及设计得相同的要素和/或组件时被选择不变。
自动化网络通常被实现为现场总线系统,其中自动化网络用户经由现场总线彼此联网。这些自动化网络用户可以被设计成主用户、网络分配器以及多个网络用户,或从用户。所提到的自动化网络用户可以被设计为与控制单元交换数据。通常,这些自动化网络用户的用于控制运行的报文业务借助于使用统一的寻址技术的报文来被实现,这些报文可以由自动化网络中的所有自动化网络用户来处理。到目前为止并不知道具有能够实现所提到的“混合运行”的自动化网络用户、即被设计为不仅处理使用第一寻址技术或第一底层数据传输协议的报文而且处理使用第二寻址技术或第二底层数据传输协议的报文的网络用户的自动化网络。
因而,本发明的核心在于开发如下网络用户,该网络用户有能力:可以处理使用第一寻址技术的报文,其中在这种情况下的报文例如被设计成所谓的“流报文”并且由该网络用户或随后的自动化网络用户在流中处理;同样也可以处理使用第二寻址技术的报文,其中在这种情况下的报文例如被设计成所谓的“单个报文”并且相应地由单个报文所特定针对的网络用户来处理。此外,按照本发明的网络用户也可以被设计为处理使用其它寻址技术的其它报文,因为可设想在自动化网络中输出使用其它寻址技术的其它报文。
随后,依据图1至3来描述按照本发明的网络用户和自动化网络的结构和工作原理,其中在描述中,只要合理且必要,就使用来自三张图中的相关的附图标记。如果随后谈到使用第一寻址技术的报文500以及使用第二寻址技术的报文510,则借此始终也一并包括使用第一寻址技术的各个报文以及使用第二寻址技术的各个报文。反过来,随后在使用术语“使用第一寻址技术的报文”和“使用第二寻址技术的报文”时分别一并完全包括多个使用第一寻址技术的报文和多个使用第二寻址技术的报文。
图1示出了具有自动化网络用户300的被设计用于数据传输过程的自动化网络100的示意性结构。自动化网络100包括自动化网络用户300,这些自动化网络用户经由数据线路网络200来彼此连接。自动化网络100的至少一个自动化网络用户300被设计成主用户105。主用户105经由第一数据线路205与网络分配器120的第一输入/输出端口P0连接。网络分配器120可以通过第三输入/输出端口P2经由第三数据线路215来与第一另外的网络用户110连接。第一另外的网络用户110可以设计成从用户。
经由网络分配器120的第二输入/输出端口P1以及第二数据线路210,网络分配器120可以与网络用户115以及第二另外的网络用户125连接。例如,网络用户115和第二另外的网络用户125可以分别设计成从用户。自动化网络用户300以及网络分配器130的输入/输出端口的表示是示例性地被选择的,并且不使本发明限于这些表示。为了简单起见,也没有绘制各个自动化网络用户300的输入/输出端口,尽管这些自动化网络用户具有这些输入/输出端口用于接收和转发报文。网络分配器120也可能会具有在图1中未示出的其它输入/输出端口,另外的自动化网络用户300可以经由其它数据线路连接在这些其它输入/输出端口上。在所示出的数据线路上还可以连接比图1中所示更多的自动化网络用户300。
在图1中示出的自动化网络100中,尤其是网络用户115可以被设计用于处理使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。与此相反,图1中的其余的自动化网络用户300例如可以只被设计用于处理使用第一寻址技术的报文500,其中使用第一寻址技术的报文500例如被设计成流报文并且被设置用于由图1中的自动化网络用户300来处理。在此,网络分配器120也可以被设置用于处理流报文。使用第一寻址技术的报文500尤其可以作为EtherCAT报文由自动化网络用户300在流中处理。此外,使用第二寻址技术的报文510例如可以设计成单个报文并且被设置用于由单个报文所特定针对的自动化网络用户300来处理。在这种情况下可设想的是:该单个报文被实现为以太网报文并且不被除了附加地可经由单个报文被寻址的网络用户115之外的自动化网络用户300处理。在此,对流报文的处理涉及读取流报文的被寻址到该网络用户的输出数据,以及将输入数据嵌入到该流报文中并且转发给随后的自动化网络用户300。依据图2,还更详细地阐述对单个报文的处理。
第一另外的网络用户110和第二另外的网络用户125可以分别经由另一输入/输出端口与开关已经短接,随后的自动化网络用户300都不连接在该另一输入/输出端口上,而且该另一输入/输出端口在图1中未示出,使得这些随后的自动化网络用户分别形成链中的最后一个自动化网络用户300。然后,由于与该开关短接的另一输入/输出端口,这些自动化网络用户分别将从主用户105获得的流报文发送回主用户105。在图1中未示出数据线路网络200所包括的输出线和返回线。主用户105可以被设计为:将使用第一寻址技术的报文500以及使用第二寻址技术的报文510输出给在图1中示出的自动化网络100中的自动化网络用户300。此外,主用户105也可以被设计为:在自动化网络100中只输出使用第一寻址技术的报文500或者只输出使用第二寻址技术的报文510;并且另一、在图1中未示出的主用户可以被设计为:只输出使用第二寻址技术的报文510或者只输出使用第一寻址技术的报文500。
EtherCAT网络通常包括具有数据线路的数据线路网络200,这些数据线路分别具有用于将报文从主用户105发送给自动化网络用户300的输出线和用于从主用户105接收报文的返回线。为了清楚起见,在图1中未示出这一点。EtherCAT网络中的自动化网络用户300被设计为:处理在输出线上的流报文,即读取报文的被寻址到自动化网络用户300的输出数据并且将该网络用户的输入数据放入该流报文中。在EtherCAT网络中经由返回线来将流报文发送回,其中自动化网络用户300不处理经过返回线的流报文。尤其是,在链中的最后一个自动化网络用户300可以按照上文的阐述将从主用户105在馈线上接收到的流报文经由与具有返回线的开关短接的另一输入/输出端口经由该回线发送给主用户105。然而,替代地,也可设想的是通过在回线上的自动化网络用户300处理流报文。
网络分配器120的该网络分配器120经由其从主用户105接收到了报文的第一输入/输出端口P0可以被网络分配器120存放在存储单元中或存放在网络分配器120的路由表中,以便在由网络分配器120将报文发送回时将网络分配器120的被分配给主用户105的第一输入/输出端口P0用作输出端口。
图2示出了在图1中的自动化网络100中的网络用户115的示意性结构,该网络用户被设计为处理使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。此外,在图1中示出的自动化网络100可具有另外的自动化网络用户300,这些另外的自动化网络用户同样被设计为处理使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。该特征尤其并不限于自动化网络100中的网络用户115。
网络用户115具有至少一个接收端口400和至少一个发送端口405,另外的自动化网络用户300可以经由数据线路网络200连接到该至少一个接收端口和该至少一个发送端口上。在图1中,网络用户115经由第二数据线路210与另外的自动化网络用户300连接。网络用户115被设计为:经由接收端口400来接收并且经由发送端口405来发送由主用户105输出的使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。在此,在接收端口400处以及在发送端口405处的符号“RX”和“TX”分别表示接收或接收方(RX:Receive或Receiver)以及表示发送或发送方(TX:Transmit或Transmitter)。符号用于简化表示,以便尤其是标明通过网络用户115经由接收端口400以及经由发送端口405对使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510的接收和发送。
使用第一寻址技术的报文500被设计成流报文并且可以由所有自动化网络用户300借助于第一处理单元430来处理。通常,所有自动化网络用户300可以分别用流报文来被定址或者说寻址。使用第二寻址技术的报文510被设计成单个报文,而且可以由自动化网络100中的这些报文相应特定针对的自动化网络用户300来处理。不同于其中自动化网络用户300即时处理报文并且仅延迟由于硬件流时间、即经过各个网络用户的流时间而得出的流延迟时间的流报文,在单个报文的情况下,需要这些报文分别一直被延迟,直至这些自动化网络用户300接收到了报文的目标地址为止。为此,这些单个报文被暂存在第一存储单元420中,直至网络用户115分别接收到了这些单个报文的目标地址为止。
依据所接收到的可以设计成在单个报文的报头区段中的MAC地址(MAC:媒体访问控制)的目标地址,网络用户115可以检查报文是否特定针对该网络用户115。如果单个报文的目标地址与网络用户115的硬件地址一致,其中该硬件地址例如同样被设计成MAC地址,则网络用户115可以借助于第二处理单元440来处理该单个报文。接着,不将该单个报文转发给随后的自动化网络用户300。而如果单个报文的目标地址与网络用户115的相应的硬件地址不一致,则网络用户115经由发送端口405将该单个报文转发给随后的自动化网络用户300。
如果例如十个自动化网络用户300以一条直线来联网,这十个自动化网络用户设计得与网络用户115一样,而且其中单个报文仅特定针对链中的第十个自动化网络用户300,则该单个报文必须被前九个自动化网络用户300分别延迟、即一直暂存,直至这九个自动化网络用户300分别接收到了该单个报文的目标地址为止,这九个自动化网络用户可以依据该目标地址来判断该单个报文是否特定针对这九个自动化网络用户。而如果流报文由主用户105经由数据线路网络200输出给这十个自动化网络用户300,则除了由于经过各个自动化网络用户300的流时间而得出的上述流延迟时间之外,不会出现附加的延迟,因为这十个自动化网络用户300即时地分别借助于第一处理单元430来处理流报文。网络用户115的第一处理单元430和第二处理单元440可以以硬件的形式或者以软件的形式或者以硬件和软件的形式实现。
图2示出了经由接收端口400来接收(RX)使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510的情况。替代地,也可设想的是经由发送端口405来接收报文。除了所示出的接收端口400和发送端口405之外,网络用户115可包括其它接收和/或发送端口。经由接收端口400所接收到的使用第一寻址技术的报文500和经由接收端口400所接收到的使用第二寻址技术的报文510到达接收逻辑410。该接收逻辑可以设计成硬件或者软件或者硬件和软件的组合元件。上述其它接收和/或发送端口可以分别包括接收逻辑410。接收逻辑410可以设计成所谓的“报文开关”,也就是说该接收逻辑可以针对使用第一寻址技术的报文500并且针对使用第二寻址技术的报文510而充当开关并且将所提到的报文有针对性地转发给相应的处理单元。即,接收逻辑410可以被设计为:将使用第一寻址技术的报文500转发给第一处理单元430用于处理,其中第一处理单元可包括第一处理器芯片435,用于处理使用第一寻址技术的报文500。尤其是,在设计成EtherCAT网络的自动化网络100中的第一处理器芯片435可以被设计成EtherCAT从控制器,用于处理EtherCAT流报文。
在通过第一处理器芯片435来处理在流中的使用第一寻址技术的报文500之后,第一处理单元430将使用第一寻址技术的报文500转发给发送逻辑415。发送逻辑415可以与接收逻辑410一样被设计成“报文开关”。这一点尤其是当接收逻辑410被设计为复制使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510并且分别将报文转发给第一处理单元430和第二处理单元440时是可设想的。在这种情况下,发送逻辑可以优选地充当报文开关,以便进行对报文的选择并且以便经由发送端口405来有针对性地输出这些报文。
此外,接收逻辑410在图2中所示出的情况下被设计为:将使用第二寻址技术的报文510暂存在第一存储单元420中,直至分别接收到了这些报文的目标地址为止。在此,第一存储单元420可以被设计成所谓的“FIFO存储器”。FIFO存储器(FIFO:先入先出(First InFirst Out))是根据“排队原理”的缓冲存储器,该缓冲存储器被设计为收集无法被立即处理的数据。FIFO按照定义来发挥作用,使得被嵌入到队列“后面”的第一个元素(先入)稍后也作为“前面”第一个被取出(先出)。然后,将使用第二寻址技术的报文510转发给第二处理单元440,原因在于第二处理单元440对使用第二寻址技术的报文510的目标地址进行评估。
在图2中,第二处理单元440包括第二处理器芯片445以及第三处理器芯片450。第二处理器芯片445例如设计成以太网控制器或所谓的“MAC”,并且第三处理器芯片450例如设计成微控制器(μC)或微处理器(μP)。在图2中,第二处理器芯片445和第三处理器芯片450形成分离的组件。然而,该第二处理器芯片和该第三处理器芯片也可以以共同的组件的形式来设计。也可设想的是:在共同的构件中、优选地在ASIC(ASIC:专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit))中、即在实现为集成电路的电子电路中实现包括第一至第三处理器芯片430、445、450的第一处理单元430和第二处理单元440。也可设想的是:只要第二处理器芯片445被扩展了处理的功能性,第二处理单元440的第二处理器芯片445就被设计用于处理使用第二寻址技术的报文510。
就这方面来说,还可设想的是:第一处理单元430、也就是说第一处理器芯片435尤其是在设计成EtherCAT从控制器的情况下可以被设计为准许被阻止用于由自动化网络用户300处理(并且通过EtherCAT协议类型的第一值来表明这一点)的使用第一寻址技术的报文500,其方式是第一处理器芯片435用第二值来覆盖EtherCAT协议类型的第一值,该第二值按标准地向自动化网络用户300表明准许处理使用第一寻址技术的报文500。相反,第一处理器芯片435也可以被设计为阻止如下被解锁的报文,在该被解锁的报文中,第一处理器芯片435将EtherCAT协议类型的第二值设置到该第一值。可设想的是:所阐述的在第一处理器芯片435中的准许或阻止使用第一寻址技术的报文500的功能首先被去活并且可以在需要时被激活,例如由主用户105在配置自动化网络100和自动化网络用户300的过程中激活。
第二处理单元445的第二处理器芯片445承担对使用第二寻址技术的报文510的目标地址的评估。为此,第二处理器芯片445分别将使用第二寻址技术的报文510的目标地址与第二处理器芯片445的硬件地址或一般来说与第二处理单元440的硬件地址进行比较。如果使用第二寻址技术的报文510的目标地址分别与硬件地址一致,则第二处理器芯片445将使用第二寻址技术的报文510转发给第三处理器芯片450,用于处理。而如果使用第二寻址技术的报文510的目标地址与第二处理器芯片445的硬件地址不一致,则第二处理器芯片445将使用第二寻址技术的报文510转发给发送逻辑415,用于经由发送端口405发送(TX)给随后的自动化网络用户300。如果接收逻辑410已经充当报文开关,如在所阐述的示例中那样,则不需要发送逻辑415附加地充当用于选择报文的报文开关。
此外,第二处理单元440可以被设计为、也就是说第二处理单元440的第三处理器芯片450可以被设计为:独立生成使用第二寻址技术的报文520并且将该报文转发给第二处理器芯片445。只要发送端口405不被占用,即恰好没有经由发送端口405输出使用第一寻址技术的报文500或使用第二寻址技术的报文510,则第二处理器芯片445获得发送信号455,该发送信号向第二处理器芯片445表明:该第二处理器芯片可以将所生成的使用第二寻址技术的报文520转发给发送逻辑415,用于经由发送端口405来输出。如果第二网络用户115在所生成的使用第二寻址技术的报文520被输出之前例如经由接收端口400接收使用第一寻址技术的报文500,这些报文由接收逻辑410转发给第一处理单元430用于处理并且由第一处理单元430转发给发送逻辑415,则发送逻辑415或网络用户115可以被设计为将使用第一寻址技术的报文500暂存在第二存储单元425中。例如,只能结束对所生成的使用第二寻址技术的报文520的发送过程。
替代地,网络用户115也可以经由接收端口400来接收使用第二寻址技术的报文510,并且如果这些报文的目标地址分别与第二处理器芯片445的硬件地址或一般来说与第二处理单元440的硬件地址不一致的话,则将这些报文暂存在第二存储单元425中。如果这些报文分别分配有优先级值,即经由接收端口400所接收到的使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510分别分配有第一优先级值,并且经由发送端口405被输出的、所生成的使用第二寻址技术的报文520分配有第二优先级值,其中第一优先级值被设计得在数值上高于第二优先级,则发送逻辑415或网络用户115也可以被设计为:中断对所生成的使用第二寻址技术的报文520的发送过程并且将该报文的还未发送的部分暂存在第二存储单元425中。即,发送逻辑415或网络用户115可以被设计为:将所生成的使用第二寻址技术的报文520分段并且将该报文以片段来传输,其中例如经由接收端口400所接收到的使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510可以主要由发送逻辑415经由发送端口405输出,用于发送(TX)。替代地,对报文的发送(TX)也可以经由接收端口400来实现并且对报文的接收(RX)可以经由发送端口405来实现。因而,图2中的接收端口400和发送端口405具有用于标明接收(RX)和发送(TX)的符号,因为数据线路网络200可具有双向数据线路,经由这些双向数据线路可以同时进行发送和接收。
为了清楚起见,在图2中未附加地示出第二网络用户115的各个组件的内部连接。随后关于这些内部连接的阐述涉及第一过滤器设计600,在其中接收逻辑410被设计用于选择使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。然而,网络用户115的组件的内部连接并不限于该阐述。网络用户115具有接收端口400与接收逻辑410的连接。接收逻辑410与第一存储单元420连接,并且第二处理单元440可以基于第一存储单元420与第二处理单元440之间的连接来访问第一存储单元420,以便可以进行对使用第二寻址技术的报文510的目标地址的评估。第二处理单元440的第二处理器芯片445和第三处理器芯片450也具有内部连接,以便第二处理器芯片445可以在使用第二寻址技术的报文510的目标地址与第二处理器芯片445的硬件地址或一般来说与第二处理单元440的硬件地址一致时将使用第二寻址技术的报文510移交给第三处理器芯片450,用于处理。
此外,第二处理单元440具有与发送逻辑415的第二输入端口的连接,以便可以将使用第二寻址技术的报文转发给发送逻辑415。发送逻辑415还可以与第二网络用户115的第二存储单元425连接,以便发送逻辑415例如在对由第二处理单元440所生成的使用第二寻址技术的报文520的发送过程中可以将经由接收端口400同时接收到的使用第一寻址技术或第二寻址技术的报文暂存。第二存储单元425和发送逻辑415可以分别具有与第二网络用户115的发送端口405的连接。
此外,接收逻辑410可包括与第一处理单元430的第一处理器芯片435的连接,以便将使用第一寻址技术的报文500转发给第一处理单元430和第一处理器芯片435用于处理。具有第一处理器芯片435的第一处理单元430还具有与发送逻辑415的第一输入端口的连接,以便可以在由第一处理单元430或第一处理器芯片435处理之后转发使用第一寻址技术的报文500。发送逻辑415的连接是相同的,如上所述,以便将使用第一寻址技术的报文500暂存在第二存储单元425中或者直接经由第二网络用户115的发送端口405来输出。
图3示出了第一至第三过滤器设计600、610、615的示意图,即,使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510可以如何依据图2中示出的网络用户115的不同组件来被选择或过滤。为了在图3中呈现其中可分别由主用户105进行设定的各个过滤器设计,已假设:第二处理单元440不生成使用第二寻址技术的报文520。因此,在图3中也没有示出第二存储单元425。然而,这一点仅用于简化对各个过滤器设计的描述而不应被解释成对这些过滤器设计的限制。然而,第二处理单元440也可以关于各个过滤器设计被设计为生成使用第二寻址技术的报文520。
第一过滤器设计600涉及图3的上半图像。在第一过滤器设计600中,接收逻辑410被设计为有针对性地选择经由接收端口400所接收到的使用第一和第二寻址技术的报文500、510并且在该选择之后将这些报文转发给相对应的处理单元。在此,对使用第一和第二寻址技术的报文500、510可基于这些报文的设计,其中使用第一寻址技术的报文500的报头区段相应地设计得不同于使用第二寻址技术的报文510的报头区段。在这种情况下,可设想的是:报文的前导码以不同的方式来设计,因为前导码在根据IEEE 802.3标准的以太网数据帧中形成报文的报头区段中的开始区段,而且借此可以是尽可能早的转发决定的基础。例如,使用第一寻址技术的报文在报头区段中的前导码的位序列可设计得不同于使用第二寻址技术的报文在报头区段中的前导码的位序列。
除了前导码的不同的设计方案之外,通常对于使用第一和第二寻址技术的报文来说,根据IEEE 802.3以太网数据帧结构的任何其它数据字段也可以被设计得彼此不同,使得依据它们的报头区段能够实现报文的区分。在此,上文的阐述基于:使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510分别根据已知的IEEE 802.3格式来被构造,或者说,如果该格式包括标签的话,则对应于IEEE 802.1Q标准。于是,在第一过滤器设计600中,接收逻辑410可以由主用户105来设定,使得该接收逻辑可以依据报文的报头区段来区分经由接收端口400所接收到的使用第一寻址技术的报文500或者使用第二寻址技术的报文510。
如果接收逻辑410依据使用第一寻址技术的报文500的报头区段来识别出这些报文,则接收逻辑410将这些报文有针对性地转发给第一处理单元430,用于由第一处理器芯片435来处理。第一处理单元430将使用第一寻址技术的报文500相应地在由第一处理单元430处理之后转发给发送逻辑415,其中发送逻辑415在第一过滤器设计600中例如不被设计成报文开关,原因在于对报文的选择已经通过接收逻辑410来实现。
如果接收逻辑410可以依据使用第二寻址技术的报文510的报头区段识别出这些报文,则接收逻辑410将使用第二寻址技术的报文510有针对性地转发给第一存储单元420,借助于该第一存储单元,使用第二寻址技术的报文510一直被暂存,直至相应地接收到了使用第二寻址技术的报文510的目标地址为止。第二处理单元440检查:使用第二寻址技术的报文510的目标地址是否与第二处理单元440的硬件地址一致并且在一致的情况下处理使用第二寻址技术的报文510。否则,第二处理单元440将使用第二寻址技术的报文510转发给发送逻辑415,该发送逻辑将这些报文经由发送端口405输出给随后的自动化网络用户300。
替代于上文关于通过接收逻辑410来选择使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510的阐述,接收逻辑410可基于切换报文来区分经由接收端口400所接收到的使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。利用该切换报文,可以通过接收逻辑410切换将在该切换报文之后经由接收端口400从主用户105所接收到的使用第一寻址技术的报文转发给第一处理单元430、或是将所接收到的使用第二寻址技术的报文510转发给第二处理单元440。由此,主用户105将该切换报文发送给网络用户115,以便例如在先前选择了使用第一寻址技术的报文500用于转发给第一处理单元430的情况下向接收逻辑410表明:在该切换报文之后,由主用户105将使用第二寻址技术的报文510发送给网络用户115。接收逻辑410可以利用该切换报文同时如下地被设定,即,接收逻辑410将在该切换报文之后所接收到的使用第二寻址技术的报文510转发给第二处理单元440。
在对上文的描述的另一替代方案中,接收逻辑410可以被设计为:基于所规定的时间窗来区分使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。在由主用户105规定的时间窗内,可以由接收逻辑410经由接收端口400来分别接收使用第一寻址技术的报文500或使用第二寻址技术的报文510。所规定的时间窗例如可以由主用户105配置成周期性重复的时间窗。例如,过程可以每1ms周期性地重复一次。可设想的是:主用户105将该时间窗规定到1ms并且将该时间窗细分成具有500μs的第一时间窗和具有另外的500μs的第二时间窗。在这种情况下,在第一时间窗内例如可以由主用户105输出使用第一寻址技术的报文500,接收逻辑410基于主用户105的与所规定的时间窗关联的配置将这些报文例如转发给第一处理单元430。在第二时间窗内,主用户105或者另一主用户可以输出使用第二寻址技术的报文510,并且接收逻辑410可以基于设定将这些报文有针对性地转发给第二处理单元440,用于地址对照和可能的处理。
在图3中间的第二过滤器设计610中,接收逻辑410被设计为:复制经由第二网络用户115的接收端口400所接收到的使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510并且分别将报文转发给第一处理单元430和第二处理单元440。在第二过滤器设计610中,接收逻辑410例如可以只被设计用于复制使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510,而不作为用于选择报文的报文开关。例如,该功能性可以在第二过滤器设计610中被去活。第一处理单元430被设计为丢弃使用第二寻址技术的报文510,并且第二处理单元440被设计为丢弃使用第一寻址技术的报文500。也就是说,在第二过滤器设计610中的第一和第二处理单元430、440被设计成用于选择报文的报文开关。在此,第一处理单元430选择使用第一寻址技术的报文500用于由第一处理器芯片435处理并且将使用第二寻址技术的报文510丢弃。只要使用第二寻址技术的报文510的目标地址分别与第二处理单元440的硬件地址一致,第二处理单元440就选择使用第二寻址技术的报文510用于处理。
此外,发送逻辑415被设计为:只要使用第二寻址技术的报文510的目标地址与第二处理单元440的硬件地址不一致,就将从第一处理单元430或从第二处理单元440接收到的报文转发给第二网络用户115的发送端口405,原因在于第二处理单元440否则会处理使用第二寻址技术的报文510并且不会将这些报文转发给发送逻辑415。在第二过滤器设计610中,发送逻辑415例如并不被设计得类似于接收逻辑410,原因在于发送逻辑415例如不被设计用于复制使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。然而,原则上,接收逻辑410和发送逻辑415可包括相同的功能性。接着,经由网络用户115的发送端口405将使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510转发给一个或多个随后的自动化网络用户300。
通过第一处理单元430和第二处理单元440对使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510的选择可以分别基于这些报文的报头区段的不同设计,其中使用第一寻址技术的报文500的报头区段相应地设计得不同于使用第二寻址技术的报文510的报头区段。例如,这些报文的前导码可以被设计得不一样并且形成选择这些报文的基础,如上文已经结合第一过滤器设计600所阐述的那样。上述特征类似地适用于第二过滤器设计610并且出于该原因而不再被重复。就这方面来说,可设想的是:第一处理单元430和第二处理单元440被设计为分别将控制信号转发给发送逻辑415,以便发送逻辑415将从相应的处理单元接收到的使用第一寻址技术的报文500或者使用第二寻址技术的报文510转发给发送端口405。
第一处理单元430例如可以按如下地被设定:分别由于如下数据字段而不处理使用第二寻址技术的报文510,该数据字段设计成这些报文在报头区段中所分别具有的类型字段(以太网类型),而且该类型字段不同于在使用第一寻址技术的报文500的报头区段中的类型字段。类型字段分别包括如下值,该值说明了在有效数据内的下一个更高层的所使用的协议,其中一个层和下一个更高层根据OSI模型(OSI:开放系统互连(Open SystemsInterconnection))、即在层架构下的数据传输协议的参考模型来被定义。例如,如果使用第一寻址技术的报文500设计成流报文并且在这种情况下尤其设计成EtherCAT报文,则类型字段具有值0x88A4(在十六进制系统中),原因在于该值与有实时能力的EtherCAT数据传输协议相关联。使用第二寻址技术的报文510在类型字段中不具有该值,因而第一处理单元430可以例如分别依据该类型字段来区分这些报文,以用于处理。例如,就这方面来说可以设定:第一处理单元430将使用第二寻址技术并且具有与使用第一寻址技术的报文500不同的类型字段的报文510丢弃,而不是按照第一处理单元430的替代设定而转发这些报文。
还可设想的是:在第二过滤器设计610中,分别基于上述所规定的时间窗来进行通过第一处理单元430和第二处理单元440对使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510的选择,在该时间窗内,由接收逻辑410经由接收端口400分别接收使用第一寻址技术的报文500或者和使用第二寻址技术的报文510。上述特征可同样适用于第二过滤器设计610并且因而不被再次重复。此外,对使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510的选择可基于上述切换报文,利用该切换报文来切换到通过第一处理单元430将使用第一寻址技术的报文500转发给发送逻辑415,或是利用该切换报文来切换到通过第二处理单元440将使用第二寻址技术的报文510转发给发送逻辑415。在这一点上也不应重复上文特征,然而这些特征同样可适用于第二过滤器设计610。
接收逻辑410在图3中的第三过滤器设计615中类似于第二过滤器设计610地被设计为:复制经由网络用户115的接收端口400所接收到的使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。接收逻辑410分别将报文转发给第一处理单元430和第二处理单元440。发送逻辑415被设计为:只将来自第一处理单元430的使用第一寻址技术的报文500以及只将来自第二处理单元440的使用第二寻址技术的报文510转发给发送端口405。即,发送逻辑415可以经由发送逻辑415的第一输入端口分别接收使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510,并且可以经由发送逻辑415的第二输入端口分别接收使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。在此,两个报文可以经由发送逻辑415的两个输入端口被接收,其中来自第一处理单元430的报文只被延迟了流延迟时间地到达发送逻辑415的第一输入端口,而来自第二处理单元440的报文至少延迟到完全接收到目标地址为止地到达发送逻辑415的第二输入端口。通常,经过第二处理单元440的延迟大于经过第一处理单元430的流延迟时间,即在时间上设计得比经过该第一处理单元的流延迟时间更长。发送逻辑415在第三过滤器设计610中设计成报文开关。
按照发送逻辑415的设定,发送逻辑415可以将发送逻辑415已经经由发送逻辑415的第一输入端口从第一处理单元430接收到的使用第一寻址技术的报文500转发给网络用户115的发送端口405。发送逻辑415也可以按照主用户105对其的设定将发送逻辑415在目标地址与第二处理单元440的硬件地址不一致时从第二处理单元440经由发送逻辑415的第二输入端口所接收到的使用第二寻址技术的报文510转发给发送端口405。
在此,可以基于上述所规定的时间窗来实现发送逻辑415的用于选择将使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510经由发送逻辑415的输出端口转发给网络用户115的发送端口405的设定,在该所规定的时间窗内,例如由主用户105分别只发送使用第一寻址技术的报文500或使用第二寻址技术的报文510。所规定的时间窗也可以如上所述,例如被细分成两个时间段,这两个时间段周期性地重复。还可以基于切换报文如上文结合第一过滤器设计600所阐述的那样来实现通过发送逻辑415对使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510的选择。此外,发送逻辑415可以基于报文的报头区段的不同设计来区分使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510。在这一点上,关于各个变型方案参考上文的描述。结合通过报头区段的不同设计对使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510的选择,也可设想的是:接收逻辑410除了复制报文的特性之外也可以通过报文的不同的报头区段来识别使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510本身,并且将控制信号转发给发送逻辑415。利用该控制信号,可以向发送逻辑415显示发送逻辑415的相应的输入端口,发送逻辑415应该经由该输入端口将使用第一寻址技术的报文500或使用第二寻址技术的报文510转发给发送端口。
对于第二和第三过滤器设计610、615来说,在接收到两个使用第二寻址技术的报文510时,除了所提到的选择可能性之外,也可设想的是如下设定,该设定允许将发送逻辑415已经经由第一输入端口接收到的来自第一处理单元430的使用第二寻址技术510的报文转发给发送端口405,只要第一处理单元430在第二过滤器设计610中被设定用于转发使用第二寻址技术的报文510并且不被设定用于将其丢弃的话。第一处理单元430可以将使用第二寻址技术的报文510只延迟了流延迟时间地转发给发送逻辑415的第一输入端口,这可以比发送逻辑415能够经由第二输入端口接收到来自第二处理单元440的使用第二寻址技术的报文510更早。以这种方式,同样可以减少自动化网络100中的延迟时间。然而,这一点的前提是:使用第二寻址技术的报文510的目标地址与第二处理单元440的硬件地址不一致。
对于第一过滤器设计600,在图3中使用了具有实线的箭头和具有虚线的箭头,以便表明经由接收逻辑410分别只将使用第二寻址技术的报文510转发给第一存储单元420和第二处理单元440,并且在目标地址与第二处理单元440的硬件地址不一致的情况下转发给发送逻辑415。接收逻辑410也只将使用第一寻址技术的报文500经由第一处理单元430转发给发送逻辑415。然而,在发送逻辑415与第二网络用户115的发送端口405之间的具有实线的箭头不是将通过发送逻辑415对报文的转发限于使用第二寻址技术的报文510,而是仅用于识别对使用第一寻址技术的报文500或者使用第二寻址技术的报文510的转发。
在第二过滤器设计610中,在第一处理单元430与发送逻辑415之间的具有虚线的箭头用于图解说明对使用第一寻址技术的报文500的可能的转发,原因在于这些使用第一寻址技术的报文被第一处理单元430选择,而使用第二寻址技术的报文510例如被第一处理单元430丢弃。同样,在第二处理单元440与发送逻辑415之间的具有虚线的箭头应关于在目标地址与第二处理单元440的硬件地址不一致的情况下通过第二处理单元440选择转发使用第二寻址技术的报文510来被解释。
由于在第三过滤器设计615中通过发送逻辑415选择使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510,所以为了在图3中的表示,使用了统一的箭头,原因在于根据由接收逻辑410复制的报文的类型,要么使用第一寻址技术的报文500、要么使用第二寻址技术的报文510经过从接收逻辑410直至发送逻辑415的两条分支。然而,对第一至第三过滤器设计600、610、615的表示并不限于示范性选择的箭头。
所提出的网络用户115也可以在其它总线系统或自动化网络中使用并且包括其它接收端口和发送端口。其它接收和发送端口可具有上文的用于选择使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510的组件,并且根据第一至第三过滤器设计600、610、615和上述方法来对这些报文进行选择。对于网络用户115包括其它接收和发送端口并且在第一过滤器设计600中的其它接收逻辑被设计用于选择使用第一寻址技术的报文500和使用第二寻址技术的报文510的情况来说,需要主用户105进行对这些其它接收逻辑的设定,以便这些其它接收逻辑将使用第一寻址技术的报文500在为这些报文所设置的路径上转发。对于使用第二寻址技术的报文510来说,其它接收和发送端口的其它接收逻辑可以依据目标地址来在相应的路径上转发这些报文。为此,可以省去由主用户105进行的单独的设定。
本发明已通过优选的实施例详细予以描述。依据所描述的实施例,其它实施例是可设想的,这些其它实施例可具有对所描述的特征的进一步的修改或者组合。由于该原因,本发明并不限于所公开的示例,原因在于本领域技术人员可以从中得出其它变体,而在此并不脱离本发明的保护范围。
附图标记清单
100 自动化网络
105 主用户
300 自动化网络用户
110 第一另外的网络用户
115 网络用户
125 第二另外的网络用户
120 网络分配器
200 数据线路网络
205 第一数据线路
210 第二数据线路
215 第三数据线路
P0 第一输入/输出端口
P1 第二输入/输出端口
P2 第三输入/输出端口
RX 接收
TX 发送
400 接收端口
405 发送端口
410 接收逻辑
415 发送逻辑
420 第一存储单元
425 第二存储单元
430 第一处理单元
435 第一处理器芯片
440 第二处理单元
445 第二处理器芯片
450 第三处理器芯片
455 发送信号
500 使用第一寻址技术的报文
510 使用第二寻址技术的报文
520 所生成的使用第二寻址技术的报文
600 第一过滤器设计
610 第二过滤器设计
615 第三过滤器设计

Claims (10)

1.一种用于自动化网络(100)的网络用户(115),所述网络用户具有至少一个接收端口(400)和至少一个发送端口(405),另外的自动化网络用户(300)能够经由数据线路网络(200)连接到所述至少一个接收端口和所述至少一个发送端口上,
其中,所述网络用户(115)被设计为经由所述接收端口(400)来接收并且经由所述发送端口(405)来发送使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510),
其中,所述网络用户(115)包括用于处理使用第一寻址技术的报文(500)的第一处理单元(430)和用于处理使用第二寻址技术的报文(510)的第二处理单元(440),
其中,所述网络用户(115)具有接收逻辑(410)和发送逻辑(415),所述接收逻辑与所述接收端口(400)以及与所述第一处理单元(430)以及与所述第二处理单元(440)连接,所述发送逻辑与所述发送端口(405)以及与所述第一处理单元(430)和所述第二处理单元(440)连接,
其中,所述接收逻辑(410)在第一过滤器设计(600)中被设计为将经由所述接收端口(400)所接收到的使用第一寻址技术的报文(500)转发给所述第一处理单元(430)并且将经由所述接收端口(400)所接收到的使用第二寻址技术的报文(510)转发给所述第二处理单元(440),而且所述发送逻辑(415)被设计为将从所述第一处理单元(430)或从所述第二处理单元(440)接收到的报文转发给所述发送端口(405),或者
其中,所述接收逻辑(410)在第二过滤器设计(610)中被设计为复制经由所述接收端口(400)所接收到的使用第一寻址技术的报文(500)或者经由所述接收端口(400)所接收到的使用第二寻址技术的报文(510)并且分别将报文转发给所述第一处理单元(430)和所述第二处理单元(440),其中,所述第一处理单元(430)被设计为将使用第二寻址技术的报文(510)丢弃,所述第二处理单元(440)被设计为将使用第一寻址技术的报文(500)丢弃,所述发送逻辑(415)被设计为将从所述第一处理单元(430)或从所述第二处理单元(440)接收到的报文转发给所述发送端口(405),或者
其中,所述接收逻辑(410)在第三过滤器设计(615)中被设计为复制经由所述接收端口(400)所接收到的使用第一寻址技术的报文(500)和经由所述接收端口(400)所接收到的使用第二寻址技术的报文(510)并且分别将报文转发给所述第一处理单元(430)和所述第二处理单元(440),其中,所述发送逻辑(415)被设计为:只将来自所述第一处理单元(430)的使用第一寻址技术的报文(500)转发给所述发送端口(405)并且将来自所述第二处理单元(440)的使用第一寻址技术的报文(500)丢弃,以及只将来自所述第二处理单元(440)的使用第二寻址技术的报文(510)转发给所述发送端口(405)并将来自所述第一处理单元(430)的使用第二寻址技术的报文(510)丢弃。
2.根据权利要求1所述的网络用户(115),
其中,所述接收逻辑(410)在所述第一过滤器设计(600)中被设计为:基于报文的设计来区分使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510),其中使用第一寻址技术的报文(500)的报头区段相应地设计得不同于使用第二寻址技术的报文(510)的报头区段,或者
其中,所述第一处理单元(430)和所述第二处理单元(440)在所述第二过滤器设计(610)中被设计为:基于报文的设计来区分使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510),其中使用第一寻址技术的报文(500)的报头区段相应地设计得不同于使用第二寻址技术的报文(510)的报头区段,或者
其中,所述发送逻辑(415)在所述第三过滤器设计(615)中被设计为:基于报文的设计来区分使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510),其中使用第一寻址技术的报文(500)的报头区段相应地设计得不同于使用第二寻址技术的报文(510)的报头区段。
3.根据权利要求1所述的网络用户(115),
其中,所述接收逻辑(410)在所述第一过滤器设计(600)中被设计为:基于所规定的时间窗来区分使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510),在所述时间窗内分别由所述接收逻辑(410)经由所述接收端口(400)来接收使用第一寻址技术的报文(500)或使用第二寻址技术的报文(510),或者
其中,所述第一处理单元(430)和所述第二处理单元(440)在所述第二过滤器设计(610)中被设计为:基于所述所规定的时间窗来区分使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510),在所述时间窗内分别由所述接收逻辑(410)经由所述接收端口(400)来接收使用第一寻址技术的报文(500)或使用第二寻址技术的报文(510),或者
其中,所述发送逻辑(415)在所述第三过滤器设计(615)中被设计为:基于所述所规定的时间窗来区分使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510),在所述时间窗内分别由所述接收逻辑(410)经由所述接收端口(400)来接收使用第一寻址技术的报文(500)或使用第二寻址技术的报文(510)。
4.根据权利要求1所述的网络用户(115),
其中,所述接收逻辑(410)在所述第一过滤器设计(600)中被设计为:基于切换报文来区分使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510),所述接收逻辑(410)利用所述切换报文来切换是将经由所述接收端口(400)所接收到的使用第一寻址技术的报文(500)转发给所述第一处理单元(430)、还是将经由所述接收端口(400)所接收到的使用第二寻址技术的报文(510)转发给所述第二处理单元(440),或者
其中,所述第一处理单元(430)和所述第二处理单元(440)在所述第二过滤器设计(610)中被设计为:基于所述切换报文来区分使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510),利用所述切换报文来切换到由所述第一处理单元(430)将使用第一寻址技术的报文(500)转发给所述发送逻辑(415),或者利用所述切换报文来切换到由所述第二处理单元(440)将使用第二寻址技术的报文(510)转发给所述发送逻辑(415),或者
其中,所述发送逻辑(415)在所述第三过滤器设计(615)中被设计为:基于所述切换报文来区分使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510),所述发送逻辑(415)利用所述切换报文来切换是将从所述第一处理单元(430)接收到的使用第一寻址技术的报文(500)转发给所述发送端口(405)、还是将从所述第二处理单元(440)接收到的使用第二寻址技术的报文(510)转发给所述发送端口(405)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的网络用户(115),
其中,使用第一寻址技术的报文(500)被实现为流报文,用以由所述自动化网络用户(300)处理,而使用第二寻址技术的报文(510)被实现为单个报文,用以由所述自动化网络用户(300)处理,
其中,所述网络用户(115)的第二处理单元(440)分别依据所述单个报文的目标地址来检查单个报文是否特定针对所述网络用户(115),
如果单个报文的目标地址分别与所述网络用户(115)的硬件地址一致,则所述第二处理单元(440)被设计为处理该单个报文,
否则所述第二处理单元(440)被设计为将该单个报文转发给所述发送逻辑(415),用于经由所述发送端口(405)输出。
6.根据权利要求5所述的网络用户(115),
其中,所述流报文被设计成EtherCAT报文,所述单个报文被设计成以太网报文。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的网络用户(115),
其中,所述第二处理单元(440)还被设计为:生成使用第二寻址技术的报文(510)并且将使用第二寻址技术的报文(510)转发给所述发送逻辑(415),用于经由所述发送端口(405)输出。
8.根据权利要求7所述的网络用户(115),
其中,所述网络用户(115)被设计为:如果所述网络用户(115)经由所述接收端口(400)同时接收使用第一寻址技术的报文(500)或者使用第二寻址技术的报文(510),则将经由所述接收端口(400)所接收到的使用第一寻址技术的报文(500)或者经由所述接收端口(400)所接收到的使用第二寻址技术的报文(510)暂存,而且所述发送逻辑(415)被设计为转发由所述第二处理单元(440)生成的使用第二寻址技术的报文(510),用于经由所述发送端口(405)输出,或者
其中,所述网络用户(115)还被设计为:如果所述网络用户(115)经由所述接收端口(400)同时接收使用第一寻址技术的报文(500)或使用第二寻址技术的报文(510),则将由所述第二处理单元(440)生成的使用第二寻址技术(510)的报文分段并且通过所述发送逻辑(415)来转发经由所述接收端口(400)所接收到的使用第一寻址技术的报文(500)以用于经由所述发送端口(405)输出、或者通过所述发送逻辑(415)来转发经由所述接收端口(400)所接收到的使用第二寻址技术的报文(510)以用于经由所述发送端口(405)输出。
9.根据权利要求8所述的网络用户(115),
其中,所述网络用户(115)的发送逻辑(415)被设计为:如果所述网络用户(115)经由所述接收端口(400)同时接收使用第一寻址技术的报文(500)或者使用第二寻址技术的报文(510),则将经由所述接收端口(400)所接收到的使用第一寻址技术的报文(500)或者经由所述接收端口(400)所接收到的使用第二寻址技术的报文(510)暂存,而且转发由所述第二处理单元(440)生成的使用第二寻址技术的报文(510),用于经由所述发送端口(405)输出,或者
其中,所述网络用户(115)的发送逻辑(415)还被设计为:如果所述网络用户(115)经由所述接收端口(400)同时接收使用第一寻址技术的报文(500)或使用第二寻址技术的报文(510),则将由所述第二处理单元(440)生成的使用第二寻址技术的报文(510)分段并且转发经由所述接收端口(400)所接收到的使用第一寻址技术的报文(500)以用于经由所述发送端口(405)输出、或者转发经由所述接收端口(400)所接收到的使用第二寻址技术的报文(510)用于经由所述发送端口(405)输出。
10.一种自动化网络(100),
其中,所述自动化网络(100)包括自动化网络用户(300),
其中,至少一个自动化网络用户(300)被设计成主用户(105),所述主用户将使用第一寻址技术的报文(500)和使用第二寻址技术的报文(510)经由数据线路网络(200)输出给所述自动化网络用户(300),而且
其中至少一个自动化网络用户(300)被设计成根据权利要求1至9中任一项所述的网络用户(115)。
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WO (1) WO2020254020A1 (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001058114A1 (de) * 2000-02-02 2001-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Netzwerk mit redumdanz-eigenschaften sowie netzwerkteilnehmer, insbesondere feldgerät, für ein derartiges netzwerk
CN101175025A (zh) * 2006-10-30 2008-05-07 华为技术有限公司 支持混合转发报文的系统、交换机及方法
CN102170430A (zh) * 2011-03-24 2011-08-31 华中科技大学 一种多端口多网络协议转换器
CN105791177A (zh) * 2014-12-25 2016-07-20 中国科学院沈阳自动化研究所 在Openflow交换机中实现支持多种工业网络传输协议的方法
CN106411740A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 南京磐能电力科技股份有限公司 基于以太网控制器的网络端口扩展方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7385989B2 (en) * 1996-07-04 2008-06-10 Hitachi, Ltd. Packet communication method and apparatus and a recording medium storing a packet communication program
US6178207B1 (en) * 1998-01-09 2001-01-23 Cubic Defense Systems, Inc. Aircraft combat training signal processing system
DE10004425A1 (de) * 2000-02-02 2002-01-17 Siemens Ag Netzwerk sowie Netzwerkteilnehmer, insbesondere Feldgerät, für ein derartiges Netzwerk
DE10058524A1 (de) * 2000-11-24 2002-06-13 Siemens Ag System und Verfahren zur parallelen Übertragung von echtzeitkritischen und nicht echtzeitkritischen Daten über schaltbare Datennetze, insbesondere Ethernet
US7398386B2 (en) * 2003-04-12 2008-07-08 Cavium Networks, Inc. Transparent IPSec processing inline between a framer and a network component
US7379451B1 (en) * 2003-04-21 2008-05-27 Xilinx, Inc. Address lookup table
US7913294B1 (en) * 2003-06-24 2011-03-22 Nvidia Corporation Network protocol processing for filtering packets
JP4405360B2 (ja) * 2004-10-12 2010-01-27 パナソニック株式会社 ファイアウォールシステム及びファイアウォール制御方法
GB2462237B (en) * 2007-06-04 2011-11-23 Fujitsu Ltd Packet switching system
KR100912545B1 (ko) * 2007-09-21 2009-08-18 한국전자통신연구원 패킷 처리 장치 및 방법
US8200849B1 (en) * 2008-06-06 2012-06-12 The Mathworks, Inc. Model based network communications
EP2501079A1 (de) * 2011-03-15 2012-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Echtzeit-Datenübertragung in einem Kommunikations-Netz
US8856420B2 (en) * 2011-12-27 2014-10-07 Intel Corporation Multi-protocol I/O interconnect flow control
US9565132B2 (en) * 2011-12-27 2017-02-07 Intel Corporation Multi-protocol I/O interconnect including a switching fabric
US20130173868A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Texas Instruments Incorporated Generation of Activation List for Memory Translation and Memory Access Protection in Industrial Ethernet Standard
DE102014111361A1 (de) * 2014-08-08 2016-02-11 Beckhoff Automation Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Sicherheitssteuerung und Automatisierungsnetzwerk mit einer solchen Sicherheitssteuerung
DE102014112082A1 (de) * 2014-08-22 2016-02-25 Beckhoff Automation Gmbh Verteilerknoten, Automatisierungsnetz und Verfahren zum Übertragen von echtzeitrelevanten und nicht-echtzeitrelevanten Datenpaketen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001058114A1 (de) * 2000-02-02 2001-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Netzwerk mit redumdanz-eigenschaften sowie netzwerkteilnehmer, insbesondere feldgerät, für ein derartiges netzwerk
CN101175025A (zh) * 2006-10-30 2008-05-07 华为技术有限公司 支持混合转发报文的系统、交换机及方法
CN102170430A (zh) * 2011-03-24 2011-08-31 华中科技大学 一种多端口多网络协议转换器
CN105791177A (zh) * 2014-12-25 2016-07-20 中国科学院沈阳自动化研究所 在Openflow交换机中实现支持多种工业网络传输协议的方法
CN106411740A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 南京磐能电力科技股份有限公司 基于以太网控制器的网络端口扩展方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
庄晓燕等: "工业控制以太网协议实现研究", 《计算机技术与发展》 *
黄岩峰等: "基于ARM技术的EtherCAT与Modbus/TCP协议转换卡设计", 《智能建筑与城市信息》 *

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