DE10141424A1

DE10141424A1 - Electronic circuit and method for a communication interface with cut-through buffer memory

Info

Publication number: DE10141424A1
Application number: DE10141424A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Goetz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2002-10-17
Also published as: DE50215027D1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen elektronischen Schaltkreis für eine Kommunikationsschnittstelle zwischen einer ersten Kommunikationsverbindung (16) mit einem ersten Übertragungszyklus (17) einer ersten Länge und einer zweiten Kommunikationsverbindung (12) mit einem zweiten Übertragungszyklus (13) einer zweiten Länge, wobei der erste und der zweite Übertragungszyklus zueinander synchron sind und die ersten und zweiten Längen gleich sind oder ein ganzzahliges Vielfaches voneinander betragen, mit einer Empfangsliste (5, 15, 19, 33) für den ersten Übertragungszyklus und einer Sendeliste (6, 14, 18, 31) für den zweiten Übertragungszyklus, wobei ein gemäß der Empfangsliste empfangenes Datentelegramm (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28) einem Element der Sendeliste zugeordnet ist, und mit einem cut-through Pufferspeicher (8, 35) für ein gemäß der Empfangsliste empfangenes Datentelegramm und gemäß der Sendeliste zu sendendes Datentelegramm.The invention relates to a method and an electronic circuit for a communication interface between a first communication connection (16) with a first transmission cycle (17) of a first length and a second communication connection (12) with a second transmission cycle (13) of a second length, the first and the second transmission cycle is synchronous to one another and the first and second lengths are the same or an integer multiple of one another, with a reception list (5, 15, 19, 33) for the first transmission cycle and a transmission list (6, 14, 18, 31) for the second transmission cycle, a data telegram (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28) received according to the reception list being assigned to an element of the transmission list, and with a cut-through buffer memory (8, 35) for a data telegram received in accordance with the reception list and data telegram to be transmitted in accordance with the transmission list.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Schaltkreis und ein Verfahren für eine Kommunikationsschnittstelle mit cut through Pufferspeicher.The invention relates to an electronic circuit and a method for a communication interface with cut through buffer memory.

Aus dem Stand der Technik sind geschaltete Kommunikations netzwerke bekannt, die nach dem store-and-forward Verfahren oder nach dem cut-through Verfahren arbeiten. Bei dem store- and-forward Verfahren wird ein Datenpaket von einem Netzwerk knoten vollständig empfangen und in einem Speicher des Kno tens abgespeichert, bevor das Datenpaket an einen Ziel-Port weitergeleitet wird.Switched communications are from the prior art known networks that use the store-and-forward method or work according to the cut-through procedure. At the store and-forward procedure is a data packet from a network knot completely received and in a memory of the kno tens stored before the data packet to a destination port is forwarded.

Bei dem cut-through Verfahren muss ein Datenpaket dagegen nicht erst vollständig in dem Speicher des Knotens abgelegt werden, bevor es weitergeleitet werden kann. Im Gegensatz zu dem store-and-forward Verfahren werden bei cut-through die empfangenen Daten unmittelbar an einen Ziel-Port weitergelei tet.With the cut-through method, however, a data packet must be used not completely stored in the node's memory before it can be forwarded. In contrast to the store-and-forward process is the cut-through forward the received data directly to a destination port tet.

Aus US-A-5 485 578 ist ein Kommunikationsnetzwerk mit Knoten bekannt, das nach einem cut-through Verfahren arbeitet und einen cut-through Pufferspeicher aufweist.From US-A-5 485 578 is a communication network with nodes known that works according to a cut-through method and has a cut-through buffer memory.

Aus dem Stand der Technik sind ferner verschiedene Verfahren und Systeme zur Herstellung von Kommunikationsverbindungen zwischen den Teilnehmern eines Datennetzes bekannt. Weit ver breitet sind Bussysteme, bei denen jeder Teilnehmer jeden an deren Teilnehmer des Datennetzes direkt über das Bussystem adressieren kann. Ferner sind schaltbare Datennetze bekannt, bei denen so genannte Punkt-zu-Punkt-Verbindungen hergestellt werden, das heißt, ein Teilnehmer kann alle anderen Teilneh mer des schaltbaren Datennetzes nur indirekt, durch entspre chende Weiterleitung der zu übertragenden Daten mittels einer oder mehrerer Koppeleinheiten erreichen.Various methods are also known from the prior art and systems for establishing communication connections known between the participants of a data network. Far ver are spreading bus systems, in which each participant each their participants in the data network directly via the bus system can address. Switchable data networks are also known, in which so-called point-to-point connections are established be, that is, one participant can all other participants of the switchable data network only indirectly, by corre sponding appropriate forwarding of the data to be transmitted using a or more coupling units.

Datennetze ermöglichen die Kommunikation zwischen mehreren Teilnehmern durch die Vernetzung, also Verbindung der einzel nen Teilnehmer untereinander. Kommunikation bedeutet dabei die Übertragung von Daten zwischen den Teilnehmern. Die zu übertragenden Daten werden dabei als Datentelegramme ver schickt, d. h. die Daten werden zu mehreren Paketen zusammen gepackt und in dieser Form über das Datennetz an den entspre chenden Empfänger gesendet. Man spricht deshalb auch von Da tenpaketen. Der Begriff Übertragung von Daten wird dabei im weiteren synonym zur oben erwähnten Übertragung von Datente legrammen oder Datenpaketen verwendet.Data networks enable communication between several Participants through networking, i.e. connecting the individual participants. Communication means the transfer of data between participants. The too transmitted data are ver as data telegrams sends, d. H. the data is combined into several packages packed and in this form via the data network to the correspond corresponding recipient. One therefore speaks of Da tenpaketen. The term data transfer is used in another synonym for the above-mentioned transfer of data legrams or data packets used.

Die Vernetzung selbst wird beispielsweise bei schaltbaren Hochleistungsdatennetzen, insbesondere Ethernet, dadurch ge löst, dass zwischen zwei Teilnehmern jeweils mindestens eine Koppeleinheit geschaltet ist, die mit beiden Teilnehmern ver bunden ist. Jede Koppeleinheit kann mit mehr als zwei Teil nehmern verbunden sein. Jeder Teilnehmer ist mit mindestens einer Koppeleinheit, aber nicht direkt mit einem anderen Teilnehmer verbunden. Teilnehmer sind beispielsweise Compu ter, speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) oder andere Maschinen, die elektronische Daten mit anderen Maschinen aus tauschen, insbesondere verarbeiten.The networking itself becomes, for example, switchable High-performance data networks, especially Ethernet, ge resolves that between two participants at least one Coupling unit is switched, the ver with both participants is bound. Each coupling unit can have more than two parts be connected to the participants. Every participant is with at least one coupling unit, but not directly with another Connected participants. Participants include Compu ter, programmable logic controllers (PLC) or others Machines that exchange electronic data with other machines exchange, especially process.

In verteilten Automatisierungssystemen, beispielsweise im Be reich Antriebstechnik, müssen bestimmte Daten zu bestimmten Zeiten bei den dafür bestimmten Teilnehmern eintreffen und von den Empfängern verarbeitet werden. Man spricht dabei von echtzeitkritischen Daten bzw. Datenverkehr, da ein nicht rechtzeitiges Eintreffen der Daten am Bestimmungsort zu uner wünschten Resultaten beim Teilnehmer führt. Gemäss IEC 61491, EN61491 SERCOS interface - Technische Kurzbeschreibung (http:/ / www.sercos.de/deutsch/index_deutsch.htm) kann ein er folgreicher echtzeitkritischer Datenverkehr der genannten Art in verteilten Automatisierungssystemen gewährleistet werden.In distributed automation systems, for example in Be rich drive technology, certain data need to be certain Times arrive at the designated participants and processed by the recipients. One speaks of real-time critical data or data traffic, as a not timely arrival of the data at the destination too un desired results with the participant. According to IEC 61491, EN61491 SERCOS interface - Brief technical description (http: / / www.sercos.de/deutsch/index_deutsch.htm) he can consequent real-time critical data traffic of the type mentioned can be guaranteed in distributed automation systems.

Ebenso ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt in einem solchen Automatisierungssystem ein synchrones, getaktetes Kommunikationssystem mit Äquidistanz-Eigenschaften zu verwen den. Hierunter versteht man ein System aus wenigstens zwei Teilnehmern, die über ein Datennetz zum Zweck des gegenseiti gen Austausches von Daten bzw. der gegenseitigen Übertragung von Daten miteinander verbunden sind.It is also known per se from the prior art in one such an automation system a synchronous, clocked Use communication system with equidistance properties the. This is a system made up of at least two Participants who use a data network for the purpose of mutual exchange of data or mutual transfer of data are interconnected.

Dabei erfolgt der Datenaustausch zyklisch in äquidistanten Kommunikationszyklen, die durch den vom System verwendeten Kommunikationstakt vorgegeben werden. Teilnehmer sind bei spielsweise zentrale Automatisierungsgeräte, Programmier-, Projektierungs- oder Bediengeräte, Peripheriegeräte wie z. B. Ein-/Ausgabe-Baugruppen, Antriebe, Aktoren, Sensoren, spei cherprogrammierbare Steuerungen (SPS) oder andere Kontroll einheiten, Computer oder Maschinen, die elektronische Daten mit anderen Maschinen austauschen, insbesondere Daten von an deren Maschinen verarbeiten. Unter Kontrolleinheiten werden im folgenden Regler- oder Steuerungseinheiten jeglicher Art verstanden. Als Datennetze werden beispielsweise Bussysteme wie z. B. Feldbus, Profibus, Ethernet, Industrial Ethernet, FireWire oder auch PC-interne Bussysteme (PCI), etc. verwen det. The data exchange takes place cyclically in equidistant Communication cycles by the used by the system Communication clock can be specified. Participants are at for example central automation devices, programming, Configuration or operating devices, peripheral devices such as B. Input / output modules, drives, actuators, sensors, spei programmable logic controllers (PLC) or other control units, computers or machines, the electronic data exchange with other machines, especially data from process their machines. Be under control units in the following regulator or control units of any kind Roger that. For example, bus systems are used as data networks such as B. Fieldbus, Profibus, Ethernet, Industrial Ethernet, Use FireWire or internal PC bus systems (PCI), etc. det.

Automatisierungskomponenten (z. B. Steuerungen, Antriebe, . . .) verfügen heute im allgemeinen über eine Schnittstelle zu ei nem zyklisch getakteten Kommunikationssystem. Eine Ablaufebe ne der Automatisierungskomponente (Fast-cycle) (z. B. Lagere gelung in einer Steuerung, Drehmomentregelung eines Antriebs) ist auf den Kommunikationszyklus synchronisiert. Dadurch wird der Kommunikationstakt festgelegt. Andere, niederperformante Algorithmen (Slow-cycle) (z. B. Temperaturregelungen) der Au tomatisierungskomponente können ebenfalls nur über diesen Kommunikationstakt mit anderen Komponenten (z. B. Binärschal ter für Lüfter, Pumpen, . . .) kommunizieren, obwohl ein langsa merer Zyklus ausreichend wäre. Durch Verwendung nur eines Kommunikationstaktes zur Übertragung von allen Informationen im System entstehen hohe Anforderungen an die Bandbreite der Übertragungsstrecke.Automation components (e.g. controls, drives,...) today generally have an interface to egg a cyclically clocked communication system. An expiry level automation component (fast cycle) (e.g. storage control, torque control of a drive) is synchronized to the communication cycle. This will the communication clock is fixed. Other, low-performing Algorithms (slow cycle) (e.g. temperature controls) of the Au tomato components can also only use this Communication clock with other components (e.g. binary scarf for fans, pumps,. , .) communicate, although a langsa more cycle would be sufficient. By using only one Communication clock for the transmission of all information the system places high demands on the bandwidth of the Transmission link.

Aus dem Stand der Technik bekannte Systemkomponenten nutzen zur Kommunikation für jede Prozess- bzw. Automatisierungsebe ne nur ein Kommunikationssystem bzw. einen Kommunikations zyklus (Fast-cycle) in dessen Takt alle relevanten Informati onen übertragen werden. Daten, die nur im Slow-cycle benötigt werden, können z. B. über zusätzliche Protokolle gestaffelt übertragen werden, um die Anforderungen an die Bandbreite zu begrenzen. Das bedeutet zusätzlichen Softwareaufwand in den Automatisierungskomponenten. Weiterhin wird sowohl die Bus bandbreite als auch der minimal mögliche Kommunikationszyklus im gesamten System durch die niederperformanteste Komponente bestimmt.Use system components known from the prior art for communication for every process or automation level ne just a communication system or a communication cycle (fast cycle) in its cycle all relevant information be transferred. Data that is only required in the slow cycle can, for. B. staggered over additional protocols be transmitted to bandwidth requirements limit. That means additional software effort in the Automation components. Furthermore, both the bus bandwidth as well as the minimum possible communication cycle in the entire system due to the lowest performing component certainly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren und einen verbesserten elektronischen Schaltkreis für eine Kommunikationsschnittstelle sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt zu schaffen. The object of the invention is an improved one Method and an improved electronic circuit for a communication interface and a corresponding one To create computer program product.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche jeweils gelöst.The object underlying the invention is achieved with the Features of the independent claims solved in each case.

Die Erfindung erlaubt es eine Kommunikationsschnittstelle zwischen verschieden performanten, zyklisch getakteten Kommu nikationsverbindungen zu realisieren. Dadurch ermöglicht es die Erfindung, beispielsweise in einem Automatisierungssystem verschieden performante Kommunikationsverbindungen zu betrei ben, deren Charakteristik der jeweiligen Applikation ange passt ist. Beispielsweise kann mittels der Erfindung für langsame Ein-/Ausgabebaugruppen eine niederperformante Kom munikationsschnittstelle zur Verfügung gestellt werden, so dass die Baugruppen über eine entsprechende Schnittstelle mit der zugeordneten Ablaufebene in der Steuerung kommunizieren können.The invention allows a communication interface between differently performing, cyclically clocked commu to realize communication connections. This enables it the invention, for example in an automation system to operate differently performing communication connections ben, the characteristics of the respective application fits. For example, by means of the invention for slow input / output modules a low-performance com communication interface are made available, so that the modules have an appropriate interface with communicate with the assigned execution level in the controller can.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass sie das Zusammenführen von Datentelegrammen unterschiedlicher Kommunikationsverbindungen gleicher Übertragungsraten und synchroner Kommunikationszyklen auf der Ebene eines Koppel knotens erlaubt, ohne dass hierfür ein Anwendungsprogramm auf einer höheren logischen Schicht benötigt wird. Dies ist ins besondere für eine Kommunikationsanschaltung, einen so ge nannten Switch-ASIC, vorteilhaft, wobei diese Kommunikations anschaltung mehrere separate Ports für verschiedene Kommuni kationsverbindungen beinhalten kann.A particular advantage of the invention is that they merging different data telegrams Communication connections with the same transmission rates and synchronous communication cycles on the level of a coupling node allowed without an application program for this a higher logical layer is required. This is ins especially for a communication interface, a so-called called switch ASIC, advantageous, this communication connection of several separate ports for different communication cation connections can include.

Ein weiterer besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass ein konsistenter Austausch von Echtzeitdaten in einem deterministischen Kommunikationssystem unterschiedlicher Teilnetzwerke, die jeweils gleiche Übertragungsraten und syn chrone Kommunikationszyklen aufweisen, ermöglicht wird. Für die konsistente Übertragung von Echtzeitdaten ist entschei dend, dass diese jeweils einem bestimmten Übertragungszyklus zugeordnet sind, und zwar auch über die Kommunikations schnittstelle zwischen den einzelnen Teil-Netzwerken hinweg. Eine solche feste Zuordnung von Echtzeitdaten zu bestimmten Übertragungszyklen über die Grenzen der Teil-Netzwerke hinweg wird durch die Erfindung ermöglicht.Another particular advantage of the invention is that that a consistent exchange of real-time data in one deterministic communication system different Subnetworks, each with the same transmission rates and syn have chronic communication cycles, is made possible. For the consistent transmission of real-time data is crucial dend that these each have a specific transmission cycle are assigned, also via the communication interface between the individual sub-networks. Such a fixed assignment of real-time data to certain ones Transmission cycles across the boundaries of the sub-networks is made possible by the invention.

Erfindungsgemäß erfolgt der konsistente Datenaustausch über einen cut-through Pufferspeicher, das heißt, von dem Empfangsport werden die Daten unmittelbar an den betreffenden Sendeport weitergeleitet.According to the invention, the consistent data exchange takes place via a cut-through buffer memory, that is, from which The data is sent directly to the receiving port Send port forwarded.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, da sich sowohl eine Kommunikationsschnittstelle zwischen einer höherperformanten zu einer niederperformanten Kommunikationsverbindung als auch von einer niederperformanten zu einer höherperformanten Kom munikationsverbindung herstellen lässt. Unter einer höherper formanten Kommunikationsverbindung wird dabei eine Kommunika tionsverbindung verstanden, über die in jedem Übertragungs zyklus Daten übertragen werden. Entsprechend versteht man un ter einer niederperformanten Kommunikationsverbindung eine Kommunikationsverbindung, über die nicht in jedem Übertra gungszyklus Daten übertragen werden.The invention is particularly advantageous since both Communication interface between a higher performing to a low-performance communication link as well from a low-performing to a higher-performing com can establish communication connection. Under a higher per formative communication link becomes a communication tion connection understood through the in each transmission cycle data are transmitted. Accordingly one understands un ter of a low-performance communication link Communication link over which not in every transmission data transmission cycle.

Wenn ein Datentelegramm von einer höherperformanten Kommuni kationsverbindung empfangen wird, so wird dieses Datentele gramm an die niederperformante Kommunikationsverbindung wei tergeleitet, wenn im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Emp fang des Datentelegramms ein Übertragungszyklus der nieder performanten Kommunikationsverbindung beginnt.If a data telegram from a higher-performance commun cations connection is received, so this data tele white to the low-performance communication link if essentially at the same time as the Emp catch the data telegram a transmission cycle of the high-performance communication connection begins.

Typischerweise wird dasselbe Datentelegramm auf der höherper formanten Kommunikationsverbindung z. B. zur Übertragung der Abtastwerte eines Sensors in kurzen Zeitabständen wiederholt übertragen, wobei sich die Nutzinformation der einzelnen Da tentelegramme bei einer relativ hochfrequenten Abtastung nur wenig unterscheiden. Wenn ein nachfolgendes Datentelegramm empfangen wird, befindet sich die niederperformante Kommuni kationsverbindung noch im vorherigen Übertragungszyklus, so dass dieses nachfolgende Datentelegramm von der Kommunikati onsschnittstelle ignoriert wird.Typically, the same data telegram is sent on the higher formant communication link z. B. to transfer the Samples of a sensor repeated at short intervals transmitted, the useful information of the individual Da only telegrams with a relatively high-frequency sampling distinguish little. If a subsequent data telegram is received, the low-performance communication is located cation connection still in the previous transmission cycle, see above that this subsequent data telegram from the communicati interface is ignored.

Dies wird so lange fortgesetzt, bis wieder ein Datentelegramm auf der höherperformanten Kommunikationsverbindung empfangen wird, und dieser Empfang im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Beginn des nächsten Übertragungszyklus auf der niederperfor manten Kommunikationsverbindung zusammentrifft. Auf diese Art und Weise erfolgt in der Kommunikationsschnittstelle eine Un terabtastung.This continues until another data telegram received on the higher-performance communication link and this reception essentially coincides with that Start of the next transmission cycle at niederperfor manten communication connection meets. In this manner and an Un occurs in the communication interface terabtastung.

Wird andererseits ein Datentelegramm über die niederperfor mante Kommunikationsverbindung empfangen, so wird auch dieses Datentelegramm unmittelbar an die höherperformante Kommunika tionsverbindung weitergeleitet, wenn im Wesentlichen gleich zeitig mit dem Empfang des Datentelegramms von der niederper formanten Kommunikationsverbindung ein Übertragungszyklus der höherperformanten Kommunikationsverbindung beginnt. In nach folgenden Übertragungszyklen der höherperformanten Kommunika tionsverbindung kann es die entsprechende Sendeliste erfor dern, dass entsprechende weitere Datentelegramme über die hö herperformante Kommunikationsverbindung versendet werden, weil beispielsweise empfängerseitig ein Gerät angeordnet ist, das die entsprechenden Datentelegramme mit der durch den Übertragungszyklus der höherperformanten Kommunikationsver bindung gegebenen Taktrate erwartet. On the other hand, if a data telegram is sent via the Niederperfor received communication connection, this will also be Data telegram sent directly to the higher-performance communica tion connection forwarded if essentially the same in time with the receipt of the data telegram from the Niederper formant communication link a transmission cycle of higher-performance communication link begins. In after following transmission cycles of the higher performing communica tion connection, it can research the corresponding broadcast list change that corresponding further data telegrams via the high herperformant communication link are sent, because, for example, a device is arranged on the receiver side, that the corresponding data telegrams with the by the Transmission cycle of the higher-performance communication ver expected clock rate expected.

In diesem Fall kann das nur einmal empfangene Datentelegramm von der Kommunikationsschnittstelle in den, während des Über tragungszyklus der niederperformanten Kommunikationsverbin dung aufeinander folgenden Übertragungszyklen der höherper formanten Kommunikationsverbindung wiederholt ausgesendet werden, oder es kann statt einer wiederholten Aussendung des nur einmal empfangenen Datentelegramms ein als ungültig ge kennzeichnetes Ersatzdatentelegramm gesendet werden. Alterna tiv kann auch ein Sprung in der Sendeliste sowie ein Sprung in der Empfangsliste der entsprechenden Ports durchgeführt werden.In this case, the data telegram received only once can from the communication interface to the, during the over transmission cycle of the low-performance communication network successive transmission cycles of the higher per formant communication link repeatedly sent or, instead of sending the received data telegram only once as invalid labeled replacement data telegram are sent. Alterna A jump in the broadcast list and a jump can also be made in the receive list of the corresponding ports become.

Auf diese Art und Weise ist auch eine Skalierbarkeit der Kom munikationsschnittstelle gegeben, das heißt, es kann je nach Bedarf eine Über- oder eine Unterabtastung erfolgen, um un terschiedliche Kommunikationsverbindungen miteinander zu kop peln. Von ganz besonderem Vorteil ist dabei, dass eine solche Kopplung auch für Echtzeitdaten möglich ist.In this way, scalability is also the comm Communication interface given, that is, it can depend on An oversampling or undersampling is required to un copying different communication connections with each other PelN. It is particularly advantageous that such Coupling is also possible for real-time data.

Von besonderem Vorteil ist dabei ferner, dass auf einem Kop pelknoten nur eine Standardkommunikationsschnittstelle imple mentiert werden muss und dass keine zusätzliche Instanz zum Umkopieren der Daten zwischen den verschiedenen Kommunikati onsschnittstellen notwendig ist.It is also of particular advantage that on a Kop pel node only imple a standard communication interface must be mented and that no additional instance to the Copy the data between the different communicati interfaces is necessary.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass sich ein Automa tisierungssystem realisieren lässt, welches verschieden per formante Teil-Netze beinhaltet, insbesondere zur Anwendung bei und in Verpackungsmaschinen, Pressen, Kunststoffspritzma schinen, Textilmaschinen, Druckmaschinen, Werkzeugmaschinen, Robotor, Handlingssystemen, Holzverarbeitungsmaschinen, Glas verarbeitungsmaschinen, Keramikverarbeitungsmaschinen sowie Hebezeugen.Another advantage of the invention is that an Automa tization system can be implemented, which is different per includes formal subnetworks, especially for use in and in packaging machines, presses, plastic injection molding machines, textile machines, printing machines, machine tools, Robotor, handling systems, woodworking machines, glass processing machines, ceramic processing machines as well Hoists.

Im Weiteren wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Er findung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.Furthermore, a preferred embodiment of the Er invention explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines er findungsgemäßen elektronischen Schaltkreises und entsprechende Kommunikationsverbindungen zwischen zwei Teilnehmern verschieden performanter Netze, Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of he inventive electronic circuit and corresponding communication links between two nodes of different networks performant,

Fig. 2 ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens für den Empfang und die Weiterleitung eines Datentelegramms, Fig. 2 is a flow diagram of a preferred embodiment of the method according to the invention for the reception and the forwarding of a data telegram,

Fig. 3 ein Flussdiagramm der bevorzugten Ausführungsform hinsichtlich des Sendens eines Datentelegramms von einem niederperformanten zu einem höherperformanten Netz, Fig. 3 is a flow diagram of the preferred embodiment in terms of transmitting a data telegram from a low-performance to a higher performance network,

Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsge mäßen Automatisierungssystems und Fig. 4 shows a preferred embodiment of an automation system according to the invention and

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Automatisierungssys tems mit unterschiedlich performanten Teil-Netzen. Fig. 5 shows an embodiment of an automation system with differently performing sub-networks.

Die Fig. 1 zeigt einen elektronischen Schaltkreis 1, der als Koppelknoten zwischen den Knoten 2 und 3 dient. Fig. 1 shows an electronic circuit 1, which serves as a coupling node between the nodes 2 and 3.

Der Koppelknoten 1 hat die beiden Kommunikationsports Port B und Port C.The coupling node 1 has the two communication ports Port B and Port C.

Dem Port B ist eine Empfangsliste 5 zugeordnet. Die Empfangs liste 5 bestimmt die Datentelegramme, die von verschiedenen, weiteren Knoten des Kommunikationssystems zu verschiedenen Zeitpunkten vom Port B empfangen werden sollen. Die Art, der Zeitpunkt und der Adressat der Datentelegramme sind also im Voraus bestimmt; es ändern sich lediglich die mit den Daten telegrammen jeweils transportierten Nutzdaten.A reception list 5 is assigned to port B. The reception list 5 determines the data telegrams that are to be received by different, further nodes of the communication system at different times from port B. The type, the time and the addressee of the data telegrams are therefore determined in advance; only the user data transported with the data telegrams change.

Der Port C hat eine zugeordnete Sendeliste 6, die in dem de terministischen Kommunikationssystem bestimmt, zu welchen Zeitpunkten welche Datentelegramme an welche Empfänger vom Koppelknoten 1 von dessen Port C aus zu senden sind.The port C has an assigned transmission list 6 , which determines in the de terministic communication system at what times which data telegrams are to be sent to which recipients from the coupling node 1 from its port C.

Ferner hat der Koppelknoten 1 einen cut-through Puffer 8 für den Empfang und die Weiterleitung eines Datentelegramms. Der cut-through Puffer 8 dient also als Empfangspuffer; ein Sen depuffer ist bei Anwendung eines cut-through Verfahrens nicht erforderlich. Der Koppelknoten 1 hat ferner ein Steuerwerk 4 für die Empfangsliste 5 und ein Steuerwerk 7 für die Sende liste 6.In addition, the coupling node 1 has a cut-through buffer 8 for receiving and forwarding a data telegram. The cut-through buffer 8 thus serves as a receive buffer; a sen depuffer is not necessary when using a cut-through method. The coupling node 1 also has a control unit 4 for the reception list 5 and a control unit 7 for the transmission list 6 .

Bei Beginn eines Übertragungszyklus 17 arbeitet das Steuer werk 4 die Empfangsliste 5 ab und das Steuerwerk 7 arbeitet bei Beginn eines Übertragungszyklus 13 die Sendeliste 6 ab. Sobald ein Übertragungszyklus 13 beginnt, wird von dem Steu erwerk 7 an das Steuerwerk 4 ein Signal 9 abgegeben. Dies signalisiert dem Steuerwerk 4, dass ein im Wesentlichen gleichzeitig empfangenes Datentelegramm in dem gerade begin nenden Übertragungszyklus 13 unmittelbar über den cut-through Puffer 8 über den Port C an den Empfänger, das heißt, bei spielsweise den Knoten 2, weitergeleitet werden kann.At the beginning of a transmission cycle 17 , the control unit 4 processes the receive list 5 and the control unit 7 processes the transmission list 6 at the start of a transmission cycle 13 . As soon as a transmission cycle 13 begins, a signal 9 is emitted from the control unit 7 to the control unit 4 . This signals the control unit 4 that an essentially simultaneously received data telegram in the transmission cycle 13 that is just beginning can be forwarded directly via the cut-through buffer 8 via port C to the receiver, that is to say, for example, node 2 .

Der Koppelknoten 1 ist mit dem Knoten 2 über eine Kommunika tionsverbindung 12 verbunden. Bei der Kommunikationsverbin dung 12 handelt es sich um eine niederperformante Verbindung mit einem Übertragungszyklus 13, der auch als Rahmen oder "Frame" eines Kommunikationszyklus bezeichnet wird.The coupling node 1 is connected to the node 2 via a communication link 12 . The communication link 12 is a low-performance connection with a transmission cycle 13 , which is also referred to as a frame of a communication cycle.

Die Kommunikationsverbindung 12 verbindet den Port C mit ei nem Port D des Knotens 2. Dem Port D sind eine Sendeliste 14 und eine Empfangsliste 15 zugeordnet, die wiederum die deter ministische Übertragung von Datentelegrammen über das Kommu nikationssystem, das heißt, über die Kommunikationsverbindung 12 spezifizieren.The communication link 12 connects the port C to a port D of the node 2 . The port D is assigned a send list 14 and a receive list 15 , which in turn specify the deterministic transmission of data telegrams via the communication system, that is to say via the communication link 12 .

Entsprechend ist der Port B des Koppelknotens 1 mit einem Port A des Knotens 3 über eine Kommunikationsverbindung 16 verbunden, wobei es sich bei der Kommunikationsverbindung 16 um eine höherperformante Verbindung mit einem Übertragungs zyklus 17 handelt.Correspondingly, the port B of the coupling node 1 is connected to a port A of the node 3 via a communication link 16 , the communication link 16 being a higher-performance connection with a transmission cycle 17 .

In dem Port A des Knotens 3 sind wiederum eine Sendeliste 18 und eine Empfangsliste 19 für die deterministische Übertra gung von Datentelegrammen vom bzw. zum Knoten 3 vorhanden.In the port A of the node 3 there is again a send list 18 and a receive list 19 for the deterministic transmission of data telegrams from or to the node 3 .

Die Kommunikation über die Kommunikationsverbindungen 12 und 16 läuft in den sich zyklisch wiederholenden Übertragungszyk len 13 bzw. 17 ab, die ihrerseits in Zeitschlitze unterteilt sein können. Während eines Übertragungszyklus 13 bzw. 17 wer den die entsprechenden Empfangs- und Sendelisten abgearbei tet, wobei verschiedene Datentelegramme den betreffenden Zeitschlitzen in einem Übertragungszyklus zugeordnet werden.Communication via the communication links 12 and 16 takes place in the cyclically repeating transmission cycles 13 and 17 , which in turn can be divided into time slots. During a transmission cycle 13 or 17, the corresponding receive and transmit lists are processed, various data messages being assigned to the relevant time slots in a transmission cycle.

Im betrachteten Beispiel der Fig. 1 sind vier zeitlich auf einanderfolgende Übertragungszyklen 17 gezeigt, in denen je weils ein oder mehrere Datentelegramme übertragen werden. Der Übersichtlichkeit halber ist in der Fig. 1 für jeden Übertragungszyklus 17 nur ein Datentelegramm 20, 21, 22 bzw. 23 gezeigt.In the example considered in FIG. 1, four successive transmission cycles 17 are shown, in which one or more data telegrams are transmitted each time. For the sake of clarity, only one data telegram 20 , 21 , 22 and 23 is shown in FIG. 1 for each transmission cycle 17 .

Aufgrund des in dem Koppelknoten 1 zur Anwendung kommenden cut-through Verfahrens müssen die Kommunikationsverbindungen 12 und 16 miteinander synchronisiert sein, das heißt, der Be ginn des Übertragungszyklus 13 und des ersten Übertragungs zyklus 17 darf keine Phasenverschiebung aufweisen. Ebenso kann die Länge der Übertragungszyklen 13 und 17 nicht belie big gewählt werden, sondern die Längen müssen entweder gleich sein oder ein ganzzahliges Vielfaches voneinander betragen.Because of the cut-through method used in the coupling node 1 , the communication connections 12 and 16 must be synchronized with one another, that is to say the start of the transmission cycle 13 and the first transmission cycle 17 must not have any phase shift. Likewise, the length of the transmission cycles 13 and 17 can not be chosen arbitrarily, but the lengths must either be the same or be an integral multiple of each other.

In einem zweiten Anwendungsfall wird von dem Knoten 2 gemäß dessen Sendeliste 14 ein Datentelegramm 24 im Übertragungs zyklus 13 über die Kommunikationsverbindung 12 von dessen Port D an den Port C des Koppelknotens 1 gesendet. Das Daten telegramm 24 wird von dem Port C des Koppelknotens 1 gemäß dessen Empfangsliste 33 empfangen und über den cut-through Puffer 35 an den Port B zur Sendung weitergeleitet, wenn das Steuerwerk 34 der Empfangsliste 33 von dem Steuerwerk 30 der Sendeliste 31 ein entsprechendes Signal 32 im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Empfang des Datentelegramms 24 empfängt.In a second application, the node 2 sends a data telegram 24 in the transmission cycle 13 via the communication link 12 from its port D to the port C of the coupling node 1 in accordance with its send list 14 . The data telegram 24 is received by the port C of the coupling node 1 in accordance with its receive list 33 and forwarded via the cut-through buffer 35 to the port B for transmission when the control unit 34 of the receive list 33 receives a corresponding signal from the control unit 30 of the transmission list 31 32 receives substantially simultaneously with the receipt of the data telegram 24 .

Der Koppelknoten 1 sendet dann gemäß dessen Sendeliste 31 vom Port B in den nächsten Übertragungszyklen 17 die Datentele gramme 25, 26, 27 bzw. 28. Dies kann deshalb so erfolgen, da es sich bei den Datentelegramme 25 bis 28 jeweils um eine Ko pie des Datentelegramms 24 handelt. Auf diese Art und Weise werden die Belange der Empfangsliste 19 des Knotens 3 er füllt, die in jedem Datenschlitz des Übertragungszyklus 17 ein Datentelegramm erwartet. The coupling node 1 then sends according to its transmission list 31 from port B in the next transmission cycles 17, the data telegrams 25 , 26 , 27 and 28th This can be done because the data telegrams 25 to 28 are each a Ko pie of the data telegram 24 . In this way, the needs of the receive list 19 of the node 3 are fulfilled, which awaits a data telegram in each data slot of the transmission cycle 17 .

Eine alternative Möglichkeit ist die Speicherung eines Er satztelegramms im Speicher 10, welches keine Nutzinformatio nen trägt. In diesem Fall ist nur eines der Datentelegramme 25 bis 28 eine Kopie des Datentelegramms 24, beispielsweise das Datentelegramm 25, während die weiteren Datentelegramme 26 bis 28 jeweils Kopien des Ersatztelegramms des Speichers 10 sind. Dieser Vorgang kann beispielsweise unter der Kon trolle des Steuerwerks 30 erfolgen.An alternative possibility is the storage of a replacement telegram in memory 10 , which carries no useful information. In this case, only one of the data messages 25 to 28 is a copy of the data message 24 , for example the data message 25 , while the further data messages 26 to 28 are copies of the replacement message of the memory 10 . This process can take place, for example, under the control of the control unit 30 .

Insgesamt ist es also so, dass bei einer n-fachen Sendung ei nes Datentelegramms von dem Knoten 3, beispielsweise einer vierfachen Sendung, dieses Datentelegramm von dem Knoten 1 an den Knoten 2 m-fach gesendet wird, wobei m < n ist, vorzugs weise m = 1 wie in dem betrachteten Beispiel.Overall, it is the case that with an n-fold transmission of a data telegram from node 3 , for example a four-fold transmission, this data telegram is transmitted from node 1 to node 2 m-fold, where m <n, preferably m = 1 as in the example considered.

Andererseits wird bei einer n-fachen Sendung eines Datentele gramms über die niederperformante Kommunikationsverbindung 12 dieses Datentelegramm entweder m-fach wiederholt, das heißt, in dem betrachteten Beispiel erfolgt eine vierfache Wiederho lung bei einer einmaligen Sendung, oder das gesendete Daten telegramm wird nur einmal gesendet und es erfolgt eine zu sätzliche Sendung von m - 1 Ersatztelegrammen.On the other hand, in the case of an n-fold transmission of a data telegram via the low-performance communication link 12, this data telegram is either repeated m times, that is, in the example under consideration there is a four-fold repetition for a single transmission, or the data telegram sent is sent only once and there is an additional transmission of m - 1 replacement telegrams.

Der Koppelknoten 1 hat ferner ein Koppelfeld 29, über welches im Koppelknoten 1 Kommunikationsverbindungen zwischen den Ports B und C sowie, falls erforderlich, weitere, in der Fig. 1 nicht gezeigte Ports des Koppelknotens 1 hergestellt werden können.The switching node 1 also has a switching network 29, via which 1 communication connections between the ports B and C and, if desired, further can be produced in FIG. 1, not shown, ports of the coupling node 1 in the switching node required.

Der Koppelknoten 1 kann auch selbst integraler Bestandteil einer Automatisierungskomponente sein. The coupling node 1 can itself be an integral part of an automation component.

Die Fig. 2 zeigt ein entsprechendes Flussdiagramm hinsicht lich des Empfangs und der Weiterleitung eines Datentele gramms. Im Schritt 60 wird zunächst die Empfangsliste für den nächstfolgenden Übertragungszyklus am Empfangsport aktiviert. Fig. 2 shows a corresponding flowchart with respect to the reception and forwarding of a data telegram. In step 60 , the reception list for the next transmission cycle is first activated on the reception port.

Daraufhin wird ein Datentelegramm im Schritt 62 empfangen, und zwar zunächst die so genannte Header-Information dieses Datentelegramms. Diese Header-Information wird in dem Schritt 64 auf deren Gültigkeit überprüft. Falls das Ergebnis dieser Überprüfung basierend auf der empfangenen Header-Information, beispielsweise die Bildung einer Prüfsumme oder die Anwendung vergleichbarer Methoden, zeigt, dass das Datentelegramm nicht korrekt empfangen wird bzw. wurde, wird dieses Datentelegramm im Schritt 66 ignoriert.A data telegram is then received in step 62 , firstly the so-called header information of this data telegram. This header information is checked in step 64 for its validity. If the result of this check based on the received header information, for example the formation of a checksum or the use of comparable methods, shows that the data telegram was not or was not correctly received, this data telegram is ignored in step 66 .

Wenn dagegen die Header-Information gültig ist, wird im Schritt 68 geprüft, ob ein Signal vom Steuerwerk des Sende ports empfangen wird. Der Empfang eines solchen Signals zeigt an, dass ein Übertragungszyklus am Sendeport gerade beginnt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird das Datentelegramm im Schritt 70 ignoriert. Wenn das Gegenteil der Fall ist, das heißt, wenn ein Sende-Übertragungszyklus gerade beginnt, wird das Datentelegramm im Schritt 72 aus dem cut-through Pufferspeicher zum Sendeport transferiert und im Schritt 74 von dort gemäß der Sendeliste in dem aktuellen Sende- Übertragungszyklus ausgesendet.On the other hand, if the header information is valid, it is checked in step 68 whether a signal is received by the control unit of the send port. The receipt of such a signal indicates that a transmission cycle is just beginning at the send port. If this is not the case, the data telegram is ignored in step 70 . If the opposite is the case, that is, if a transmission transmission cycle is just beginning, the data telegram is transferred from the cut-through buffer memory to the transmission port in step 72 and transmitted from there in step 74 according to the transmission list in the current transmission transmission cycle.

Die Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform dieses Ver fahrens, insbesondere hinsichtlich des Empfangs eines Daten telegramms von einer niederperformanten Kommunikationsverbin dung zur Weiterleitung über eine höherperformante Kommunika tionsverbindung. Fig. 3 shows an alternative embodiment of this method, in particular with regard to the receipt of a data telegram from a low-performance communication link for forwarding via a higher-performance communication link.

Im Schritt 80 wird wiederum die Empfangsliste für den nächs ten Empfangszyklus des betreffenden Empfangsports aktiviert. Die nachfolgenden Schritte 82, 84 und gegebenenfalls 86 ver laufen analog zu den entsprechenden Schritt 62, 64 und gege benenfalls 66 des Flussdiagramms der Fig. 2.In step 80 , the reception list is activated again for the next reception cycle of the reception port concerned. The subsequent steps 82 , 84 and, if appropriate, 86 proceed analogously to the corresponding steps 62 , 64 and, if appropriate, 66 of the flow chart in FIG. 2.

Wenn die Prüfung im Schritt 84 ergibt, dass die Header- Information gültig ist, wird das Datentelegramm im Schritt 90 gemäß der Sendeliste des Sendeports im nächsten synchronen Übertragungszyklus versendet, sofern im Schritt 88 zuvor ein entsprechendes Signal vom Steuerwerk des Sendeports während des Empfangszyklus des Empfangsports am Empfangsport empfan gen worden ist.If the check in step 84 shows that the header information is valid, the data telegram is sent in step 90 according to the send list of the send port in the next synchronous transmission cycle, provided in step 88 a corresponding signal from the control unit of the send port during the receive cycle of the receive port has been received at the receiving port.

Im Schritt 92 beginnt der nächste Sendezyklus des Sendeports während des noch anhaltenden Empfangszyklus am Empfangsport. Danach wird im Schritt 88 wiederum ein Signal vom Steuerwerk des Sendeports am Empfangsport empfangen, wonach ein neuer Sende-Übertragungszyklus am Sendeport beginnt. Daraufhin wird das Datentelegramm wiederholt im Schritt 90 versendet. Diese Schrittfolge 88, 90 und 92 wird solange wiederholt, das heißt, das Datentelegramm wird solange wiederholt gesendet, wie der Empfangszyklus am Empfangsport andauert.In step 92 , the next transmission cycle of the transmission port begins while the reception cycle at the reception port is still ongoing. Then, in step 88 , a signal is again received from the control unit of the send port at the receive port, after which a new send-transmission cycle begins at the send port. The data telegram is then sent repeatedly in step 90 . This sequence of steps 88 , 90 and 92 is repeated as long as this means that the data telegram is sent repeatedly as long as the reception cycle at the reception port continues.

Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Automatisie rungssystems mit den Knoten 41, 42, 43, 44 und 45. Bei dem Knoten 41 handelt es sich um einen Antrieb, der einen Koppel knoten mit den beiden Ports "Fast" und "Slow" beinhaltet. Der Port "Fast" entspricht dem Port B und der Port "Slow" ent spricht dem Port C des Koppelknotens 1 der Fig. 1. FIG. 4 shows an embodiment of a programmable con systems with the nodes 41, 42, 43, 44 and 45. The node 41 is a drive which contains a coupling node with the two ports "Fast" and "Slow". The "Fast" port corresponds to the port B and the "Slow" port corresponds to the port C of the coupling node 1 in FIG. 1.

Der Port "Fast" des Knotens 41 ist mit dem Port "Fast" des Knotens 42 verbunden, entsprechend dem Port A des Knotens 3 der Fig. 1. Bei der die Ports "Fast" der Knoten 41 und 42 verbindenden Leitung handelt es sich entsprechend um eine hö herperformante Kommunikationsverbindung 46 entsprechend der Kommunikationsverbindung 16 der Fig. 1.The "Fast" port of the node 41 is connected to the "Fast" port of the node 42 , corresponding to the port A of the node 3 in FIG. 1. The line connecting the "Fast" ports of the nodes 41 and 42 is correspondingly by a higher-performance communication link 46 corresponding to the communication link 16 of FIG. 1.

Der andere Port "Slow" des Knotens 41 ist über eine nieder performante Kommunikationsverbindung 47 mit einem Port "Slow" des Knotens 43 verbunden, entsprechend der Kommunikationsver bindung 12 bzw. dem Port D der Fig. 1.The other port "slow" of the node 41 is connected via a low-performance communication link 47 to a port "slow" of the node 43 , corresponding to the communication link 12 or port D of FIG. 1.

Ferner ist ein weiterer Port "Fast" mit einem entsprechenden Port "Fast" des Knotens 45, beispielsweise einer Steuerung, über eine höherperformante Kommunikationsverbindung 48 ver bunden. Der Knoten 45 hat einen Port "Slow", der über eine niederperformante Kommunikationsverbindung 49 mit einem ent sprechenden Port "Slow" des Knotens 44 verbunden ist. Der Knoten 45 beinhaltet ebenfalls einen Koppelknoten des in der Fig. 1 gezeigten Typs. Der Knoten 44 entspricht in seinem Aufbau wiederum dem Knoten 2 der Fig. 1.Furthermore, a further "Fast" port is connected to a corresponding "Fast" port of the node 45 , for example a controller, via a higher-performance communication link 48 . The node 45 has a "Slow" port, which is connected via a low-performance communication link 49 to a corresponding "Slow" port of the node 44 . The node 45 also includes a coupling node of the type shown in FIG. 1. The structure of node 44 in turn corresponds to node 2 of FIG. 1.

In dem Automatisierungssystem der Fig. 4 ist es also möglich, dass beispielsweise ein Datentelegramm vom Knoten 42 an den Knoten 44 übertragen wird, obwohl die Übertragung über drei Kommunikationsverbindungen jeweils unterschiedlicher Charak teristik erfolgen muss.In the automation system of FIG. 4, it is therefore possible that, for example, a data telegram is transmitted from node 42 to node 44 , although the transmission must take place via three communication connections each with different characteristics.

Dies kann auch für die Kopplung verschiedener Teil-Netze ver wendet werden, wie mit Bezug auf die Fig. 5 näher erläutert wird:
Das Automatisierungssystem der Fig. 5 weist verschiedene Teil-Netze 50, 51, 52 und 53 auf. Die Teil-Netze 50 bis 53 haben dabei jeweils unterschiedliche Kommunikationssysteme mit synchronen Übertragungszyklen und gleichen Datenraten.This can also be used for the coupling of different sub-networks, as will be explained in more detail with reference to FIG. 5:
The automation system of FIG. 5 has various sub-networks 50 , 51 , 52 and 53 . The sub-networks 50 to 53 each have different communication systems with synchronous transmission cycles and the same data rates.

Die entsprechenden Kommunikationssysteme dienen jeweils der Kommunikation der Knoten eines der Teil-Netze untereinander. Es kann jedoch auch eine Kommunikation über die Grenzen der Teil-Netze hinweg erfolgen. Hierzu sind die Knoten 54, 55 und 56 des Teil-Netzes 50 als Koppelknoten ausgebildet und zwar z. B. entsprechend des Koppelknotens 1 der Fig. 1.The corresponding communication systems each serve to communicate the nodes of one of the subnetworks with one another. However, communication can also take place across the boundaries of the sub-networks. For this purpose, the nodes 54 , 55 and 56 of the sub-network 50 are designed as coupling nodes, for. B. corresponding to the coupling node 1 of FIG. 1st

So können etwa der Knoten 57 des Teil-Netzes 52 und der Kno ten 58 des Teil-Netzes 51 miteinander kommunizieren. Entspre chend kann beispielsweise der Knoten 59 des Teil-Netzes 53 mit dem Knoten 57, dem Knoten 58 oder auch einem der Koppel knoten 54 bis 56 kommunizieren. Dies erlaubt es, verschiedene bereits bestehende Automatisierungssysteme zu einem Gesamt system miteinander zu vernetzen, ohne dass die Komponenten der bestehenden Systeme ausgetauscht werden müssen.For example, the node 57 of the sub-network 52 and the node 58 of the sub-network 51 can communicate with one another. Correspondingly, for example, the node 59 of the sub-network 53 can communicate with the node 57 , the node 58 or one of the coupling nodes 54 to 56 . This allows different, already existing automation systems to be networked with one another without the components of the existing systems having to be replaced.

Vorzugsweise wird als Kommunikationssystem für die einzelnen Teil-Netze ein industrielles Ethernet, vorzugsweise ein iso chrones Realtime Ethernet oder ein Realtime Fast Ethernet mit jeweils unterschiedlichen Übertragungszyklen, das heißt, un terschiedlichen Isochronzyklen, und/oder unterschiedlichen Datenraten verwendet. Die Länge der Übertragungszyklen in den verschiedenen Teil-Netzen kann dabei beispielsweise 500 ms, 10 ms und 1 ms betragen.Preferably used as a communication system for the individual Subnets an industrial Ethernet, preferably an iso chronic realtime ethernet or a realtime fast ethernet with different transmission cycles, that is, un different isochronous cycles, and / or different Data rates used. The length of the transmission cycles in the different sub-networks can, for example, 500 ms, 10 ms and 1 ms.

Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein Verfahren und ei nen elektronischen Schaltkreis für eine Kommunikations schnittstelle zwischen einer ersten Kommunikationsverbindung mit einem ersten Übertragungszyklus einer ersten Länge und einer zweiten Kommunikationsverbindung mit einem zweiten Übertragungszyklus einer zweiten Länge, wobei der erste und der zweite Übertragungszyklus zueinander synchron sind und die ersten und zweiten Längen gleich sind oder ein ganzzahli ges Vielfaches voneinander betragen, mit einer Empfangsliste für den ersten Übertragungszyklus und einer Sendeliste für den zweiten Übertragungszyklus, wobei ein gemäß der Empfangs liste empfangenes Datentelegramm einem Element der Sendeliste zugeordnet ist, und mit einem cut-through Pufferspeicher für ein gemäß der Empfangsliste empfangenes Datentelegramm und gemäß der Sendeliste zu sendendes Datentelegramm.In summary, the invention relates to a method and egg NEN electronic circuit for a communication interface between a first communication connection with a first transmission cycle of a first length and a second communication link with a second Second length transmission cycle, the first and the second transmission cycle is synchronized with each other and the first and second lengths are the same or an integer totals multiples of each other, with a reception list for the first transmission cycle and a transmission list for the second transmission cycle, one according to the reception list received data telegram an element of the transmission list is assigned, and with a cut-through buffer for a data telegram received according to the reception list and Data telegram to be sent according to the send list.

Claims

1. Electronic circuit for a communication interface between a first communication link ( 16 ) with a first transmission cycle ( 17 ) of a first length and a second communication link ( 12 ) with a second transmission cycle ( 13 ) of a second length, the first and the second Transmission cycle are synchronous to each other and the first and second lengths are the same or an integer multiple from each other, with a receive list ( 5 , 15 , 19 , 33 ) for the first transmission cycle and a transmit list ( 6 , 14 , 18 , 31 ) for the second transmission cycle, a data telegram ( 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28 ) received according to the reception list being assigned to an element of the transmission list, and with a buffer memory ( 8 , 35 ) for a data telegram received in accordance with the reception list and data telegram to be transmitted in accordance with the transmission list.

2. Electronic circuit according to claim 1 with means ( 4 , 7 , 9 , 30 , 32 , 34 ) for forwarding the data telegram from the buffer memory, in particular a cut through buffer memory, to the second communication link.

3. Electronic circuit according to claim 1 or 2 with egg nem first control unit ( 4 , 34 ) for the reception list and with a second control unit ( 7 , 30 ) for the transmission list, the second control unit for emitting a signal ( 9 , 32 ) the first control unit is formed when the second transmission cycle begins.

4. Electronic circuit according to claim 1, 2 or 3 with Means for checking header information of the data legrams and with means for forwarding the data tele to the second communication link as soon as the Header information has been verified.

5. Electronic circuit according to one of the preceding Claims 1 to 4, wherein the first and / or the two te communication link are bidirectional and everyone the bidirectional communication connections each a transmission list and a reception list are assigned.

6. Electronic circuit according to one of the preceding Claims 1 to 5, which is the data telegram is real-time data.

7. Electronic circuit according to one of the preceding Claims 1 to 6, wherein the first and second communica cation compounds have an equidistance property sen.

8. Electronic circuit according to one of the preceding Claims 1 to 7, wherein it is the first and two communication links around an industrial Ethernet, especially an isochronous real-time ether net or a Realtime Fast Ethernet (RTF).

9. Electronic circuit according to one of the preceding claims 1 to 8 with a plurality of input and / or output ports, each of which a reception and / or Sen deliste is assigned and with a switching matrix ( 29 ) for coupling one of the ports to one or several of the other ports.

10. Automation system with a plurality of components ( 41 , 42 , 43 , 44 , 45 ) which are connected to one another by communication links ( 46 , 47 , 48 , 49 ), in which each of the components is an electronic circuit according to one of the preceding claims 1 to 9 has as an integral part or as an additional device.

11. Automation system with at least one first sub-network ( 50 ) with first communication connections and with at least one second sub-network ( 51 , 52 , 53 ) with second communication connections and with at least one coupling node ( 54 , 55 , 56 ) between the first and second sub-networks with an electronic circuit according to one of the preceding claims 1 to 9.

12. Automation system according to claim 10 or 11 with a plurality of coupling nodes which are connected to one another by a third sub-network ( 50 ).

13. Automation system according to claim 10, 11 or 12, at which the different sub-networks different Transmission cycles and / or transmission rates on sen.

14. A method for establishing a communication interface between a first communication connection with a first transmission cycle of a first length and a second communication connection with a second transmission cycle of a second length, the first and the second transmission cycles being synchronized with one another and the first and the second length being the same or have an integer multiple of each other, with the following steps:

a) receiving a data telegram according to a reception list assigned to the first transmission cycle,
b) storage of the data telegram in a buffer memory,
c) sending the data telegram according to a send list assigned to the second transmission cycle.

15. The method according to claim 14, wherein a control unit of the Send list sends a signal to the control unit of the receive list emits when the second transmission cycle begins.

16. The method according to any one of the preceding claims 14 or 15, which is the real time data telegram ten acts.

17. The method according to any one of the preceding claims 14 to 16, the first and second communication links have an equidistance property.

18. The method according to any one of the preceding claims 14 to 17, the first and second communions cation connection in each case around an industrial Ethernet, in particular an isochronous realtime ethernet or a Realtime Fast Ethernet.

19. The method according to any one of the preceding claims 14 to 18, with several input and / or output ports, which each assigned a reception and / or transmission list is to be coupled via a switching matrix.

20. The method according to any one of the preceding claims 14 to 19, in which the first and second transmission cycles have no phase shift.

21. Computer program product with means for carrying out egg nes method according to any one of the preceding claims 14 to 20 if the computer program on an electroni circuit and / or an automation system is performed.