DE102004061343A1 - Netzwerk mit mehreren Stationen, Station für ein derartiges Netzwerk sowie Verfahren zur Synchronisierung von Stationen - Google Patents

Netzwerk mit mehreren Stationen, Station für ein derartiges Netzwerk sowie Verfahren zur Synchronisierung von Stationen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Netzwerk, Stationen für das Netzwerk sowie ein Verfahren zur Synchronisation von Stationen in einem Netzwerk, das als geschaltetes Netzwerk ausgeführt ist, in welchem die Stationen (1...4, 9...12) durch Punkt-zu-Punkt-Verbindungen direkt oder über weitere Stationen miteinander verbunden sind. Eine erste Station (10) sendet ein erstes Telegramm (T1) zur Uhrzeitsynchronisation an eine zweite Station (9). Im Wesentlichen gleichzeitig dazu sendet die zweite Station (9) ein zweites Telegramm (T2) zur Uhrzeitsynchronisation an eine dritte Station (4) und so fort. Da alle Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation gleichzeitig im Netzwerk versendet werden, ist die Gesamtlaufzeit der Synchronisationstelegramme nicht abhängig von der Zahl der zu synchronisierenden Stationen. Die Art der Synchronisation ist somit bei Netzwerken mit größerer Ausdehnung anwendbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Netzwerk mit mehreren Stationen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Station für ein derartiges Netzwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 sowie ein Verfahren zur Synchronisation von Stationen in einem derartigen Netzwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
  • Ein derartiges Netzwerk ist als PROFINET IO bekannt, das auf Ethernet basiert. Der Einsatz von Ethernet als Kommunikationsplattform für die Automatisierungstechnik ermöglicht es, auf der gleichen Leitung Echtzeitdatenverkehr und IT-Datenverkehr zu betreiben. Da PROFINET IO als geschaltetes Netzwerk im so genannter „Switched Ethernet Technology" ausgeführt ist, verhindern Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Stationen das Auftreten von Kollisionen auf der Leitung. Aus Anwendungssicht ist die deterministische Übertragung von zyklischen Echtzeittelegrammen, so genannten Realtime (RT)-Frames von großer Bedeutung. Um die Wahrscheinlichkeit einer Zwischenspeicherung von zyklischen RT-Frames aufgrund zeitlich früher übertragener, nicht echtzeitkritischer Telegramme, so genannter IT-Frames, zu reduzieren, muss für die deterministische Übertragung zyklischer RT-Frames explizit Bandbreite reserviert werden. Dies erfolgt durch die Aufteilung des Kommunikationszyklusses in einen reservierten und einen offenen Bereich. Innerhalb des reservierten Bereichs werden ausschließlich zyklische RT-Frames übertragen. Alle anderen in einer Station, beispielsweise einem so genannten Switch, eintreffenden Telegramme werden zwischengespeichert und in dem anschließenden offenen Bereich prioritätsgesteuert übertragen. Dabei wird sichergestellt, dass die Übertragung im offenen Bereich bis zum Erreichen der Zyklusgrenze abgeschlossen ist. Während der Übertragung zyklischer RT-Frames muss in allen Switches auf den genutzten Übertragungspfaden der reservierte Bereich aktiv sein. Dies erfordert eine zeitliche Synchronität aller Switches, die eine Bandbreitenreservierung umsetzen sollen. Für einen Einsatz im Bereich der Bewegungssteuerung ist eine hochgenaue Synchronität der beteiligten Stationen erforderlich. Ein derart erweitertes Ethernet wird auch als isochrones Realtime (IRT)-Ethernet bezeichnet. Das Synchronisationsverfahren vom PROFINET IO basiert auf einer synchronisierenden Zentralstation, einen so genannten Sync-Master der für Synchronisationszwecke ein Telegramm zur Uhrzeitsynchronisation, ein so genanntes Sync-Telegramm, verteilt. Stationen, die sich auf die Zeitbasis des Sync-Masters synchronisieren, werden als Sync-Slaves bezeichnet. Durch die Zuordnung von Sync-Slaves zu einem Sync-Master wird eine Sync-Domäne gebildet. Eine so genannte IRT-Sync-Domäne enthält nur IRT-Stationen. Die IRT-Sync-Slaves einer IRT-Sync-Domäne müssen vom gleichen IRT-Sync-Master synchronisiert werden. IRT-Sync-Domäne dürfen sich nicht überlappen. Für einen IRT-Sync-Slave gilt: bewegt sich der Jitter zur Zeitbasis des IRT-Sync-Masters innerhalb eines vorgegebenen Fensters, so wird der IRT-Sync-Slave als lokal synchron bezeichnet. Ein PLL-Window gibt den maximal erlaubten Jitter zwischen lokaler Zeitbasis und der Zeitbasis des IRT-Sync-Masters an. Bewegt sich der Synchronisationsfehler für mindestens n aufeinanderfolgender Zyklen innerhalb des PLL-Window, so ist die Station lokal synchron. Zur Synchronisation sendet der Sync-Master zyklisch Multicast-IRT-Sync-Telegramme an die zu synchronisierenden Stationen. Diese Telegramme enthalten unter anderem einen Zeitstempel. Aufgrund einer zuvor durchgeführten Laufzeitmessung kennt jede Station die Laufzeit zur jeweiligen Nachbarstation. Beim Weiterleiten eines Multicast-IRT-Sync-Telegramms durch einen Sync-Slave verändert dieser den Zeitstempel indem er die Laufzeit sowie die Verweildauer in der eigenen Station zum Zeitstempel addiert, bevor er das Telegramm an die nächste Station weiterleitet. Auf diese Weise entsteht bezüglich der Übertragung der zyklischen Multicast-IRT-Sync-Telegramme eine Art „Daisychain"-Struktur. Da die IRT-Sync-Telegramme nacheinander über mehrere Stationen laufen, ist das bekannte Netzwerk mit den folgenden Nachteilen verbunden:
    • 1. Die Gesamtlaufzeit eines Multicast-IRT-Sync-Telegramms vom Sync-Master bis zum letzten Sync-Slave der Kette, die sich aus der Summe der Laufzeiten zwischen den Stationen und der Aufenthaltszeiten in den Stationen ergibt, und damit die Netzausdehnung werden durch die vorgegebene Zykluszeit der Kommunikationszyklen beschränkt.
    • 2. Da Sync-Slaves, die sich in der Mitte der Kette bei der Übertragung von Multicast-IRT-Sync-Telegrammen befinden, die Sync-Telegramme erst weiterleiten, wenn sie vollständig empfangen wurden, senden diese Stationen allenfalls mit einer gewissen Verspätung aber nie zu früh. Ein Jitter beim Empfangen und Senden eines Telegramms ist daher immer positiv und muss somit aufsummiert werden. Das hat den Nachteil, dass der maximal zulässige Jitter nach einer bestimmten Anzahl von Stationen in der Kette erreicht wird.
    • 3. In einer Domäne kann es immer nur einen aktiven Sync-Master geben. Dies führt dazu, dass mehrere zeitsynchronisierte Systeme nicht zeitsynchron gekoppelt werden können.
    • 4. Es gibt Situationen, in welchen bei drei Stationen, die sich in einer Daisychain-Struktur hintereinander befinden, die erste und letzte zeitsynchron sind, die mittlere jedoch nicht.
  • Ein weiteres Netzwerk mit Synchronisierung der Stationen des Netzwerks ist aus der WO01/58067 bekannt.
  • Unter dem Begriff Stationen werden in der vorliegenden Patentanmeldung Netzwerkteilnehmer, so genannte Devices, die normalerweise mehrere Ports aufweisen und zumindest geeignet sind, eine Linie aufzubauen, und Koppelgeräte, so genannte Switches, die mehr als zwei Ports aufweisen und üblicherweise als Sternpunkt im Netzwerk angeordnet sind, zusammengefasst. Es kann jedoch auch Devices als Stationen mit nur einem Port geben, die in der Netzwerktopologie Endpunkte darstellen, über welche keine Telegramme weitergeleitet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Netzwerk mit mehreren Stationen sowie ein Verfahren zur Synchronisierung von Stationen zu finden, welche eine größere Ausdehnung eines geschalteten Netzwerks zulassen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe weist das neue Netzwerk der eingangs genannten Art die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Weiterbildungen, eine Station für ein derartiges Netzwerk sowie ein Verfahren zur Synchronisation von Stationen in einem derartigen Netzwerk sind in den abhängigen Ansprüchen, Anspruch 6, bzw. Anspruch 7 angegeben.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Zeitdauer, die in einem Kommunikationszyklus für die Übertragung von Telegrammen zur Uhrzeitsynchronisation benötigt wird, wesentlich reduziert wird. Alle Stationen im Netzwerk, welche eine oder mehrere andere Stationen durch Versenden von Telegrammen zur Uhrzeitsynchronisation synchronisieren müssen, versenden ihre Telegramme quasi gleichzeitig. Dadurch wird die bekannte Daisychain-Struktur, bei welcher die Telegramme in der Synchronisationskette nacheinander versendet werden, aufgelöst und die Gesamtlaufzeit der Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation wesentlich verringert. Das quasi gleichzeitige Aussenden der Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation ist in einem geschalteten Netzwerk aufgrund der Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, durch welche Kollisionen auf dem Netzwerk vermieden werden, ohne Weiteres möglich. Die Stationen, die durch eine andere Station synchronisiert werden, nehmen ein empfangenes Telegramm zur Uhrzeitsynchronisation vom Netzwerk, das heißt sie leiten es nicht an andere Stationen weiter. Die Zeit, die in einem Kommunikationszyklus zur Übertragung von Telegrammen zur Uhrzeitsynchronisation insgesamt benötigt wird, entspricht somit der maximalen Zeit, die im Netzwerk zur Übertragung eines Telegramms zur Uhrzeitsynchronisation zwischen zwei Stationen erforderlich ist.
  • Als ein weiterer Vorteil wird ein kleinerer Jitter bei der Uhrzeitsynchronisation erreicht. Da die synchronisierenden Stationen ihre Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation im Wesentlichen gleichzeitig aussenden, kann der Sendezeitpunkt gegenüber dem Idealzustand sowohl zu früh als auch zu spät liegen. Bei einer statistischen Auswertung der Einzeljitter ergibt sich damit im Vergleich zum bekannten Verfahren gemäß PROFINET IO, bei welchem die Stationen allenfalls verspätet ihre Telegramme aussenden, ein kleinerer Jitter. Da die Verweildauer in den einzelnen Stationen zudem nicht mehr berücksichtigt werden muss, wird der Gesamtjitter nicht mehr durch einen Jitter der Verweildauer in den Stationen erhöht. Bei einem vorgegebenen maximalen Jitter in einer Domäne können somit nun mehr Stationen in einer Domäne synchronisiert werden. Zudem ist für die Realisierung des Netzwerks vorteilhaft, dass die Verweildauer der Telegramme in den Stationen bei der Uhrzeitsynchronisation nicht mehr durch Hard- und Software berücksichtigt werden muss. Dies führt zu einer verbesserten Genauigkeit der Uhrzeitsynchronisation.
  • Wenn die zu synchronisierenden Stationen dazu ausgebildet sind, nur dann ein zweites Telegramm zur Uhrzeitsynchronisation an weitere zu synchronisierende Stationen zu senden, wenn sie selbst zur Station, durch welche sie synchronisiert werden, zeitsynchron sind, so hat dies den Vorteil, dass eine Zustandsüberwachung der Netzwerksynchronisation ermöglicht wird, da eine Station nur dann Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation empfängt, wenn alle Stationen in der Kette vor ihr bereits synchron sind. Es kann also nicht dazu kommen, dass zwei Stationen synchron sind und Stationen, die zwischen diesen beiden in einer Synchronisationskette liegen, nicht synchron sind. Die Synchronität breitet sich auf diese Weise wie eine Welle im Netzwerk aus.
  • Ein Auseinanderdriften der Uhren in den Stationen wird zuverlässig verhindert, wenn die Synchronisation zyklisch wiederholt wird. Es ist dabei vorteilhaft, Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation zyklisch zu vorbestimmten Zeitpunkten zu senden.
  • Im Kommunikationszyklus Bandbreite für die Übertragung der Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation zu reservieren, hat den Vorteil, dass die Wahrscheinlichkeit einer Zwischenspeicherung der Telegramme in den Stationen aufgrund zeitlich früher übertragener IT-Frames stark reduziert wird und die Übertragung der Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation praktisch deterministisch erfolgt.
  • Mit Vorteil kann eine Station als Projektierungsstation dazu ausgebildet werden zu ermitteln und den übrigen Stationen mitzuteilen, ob und durch welche Station sie jeweils synchronisiert werden und ob und welche Station sie jeweils zu synchronisieren haben. In der zentralen Projektierungsstation sind diese Beziehungen insbesondere anhand der Topologie des Netzwerks in einfacher Weise so festzulegen, dass die Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation über eine geringe Anzahl von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen übertragen werden. Dadurch wird eine bessere Genauigkeit der Uhrzeitsynchronisation erreicht. Ein dezentrales Verfahren zu dieser Festlegung wäre aufwendiger und würde mehr Zeit bei der Inbetriebnahme des Netzwerks benötigen.
  • Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, werden im Folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 einen Ausschnitt eines Netzwerks einer automatisierungstechnischen Anlage,
  • 2 ein Netzwerk mit mehreren Domänen und
  • 3 Zeitdiagramme zur Verdeutlichung der im Netzwerk gemäß 2 verwendeten Kommunikationszyklen.
  • 1 zeigt beispielhaft einen Ausschnitt eines Netzwerks in einer automatisierungstechnischen Anlage. Die Kommunikation erfolgt durchgängig auf der Leit-, Zell- und Feldebene durch ein Netzwerk, dessen Datenübertragung beispielsweise dem Fast-Ethernet-Standard nach IEEE 802.3u genügt. In der Feldebene sind ein Temperaturmessumformer 1, ein Druckmessumformer 2, ein erster Antrieb 3 und ein zweiter Antrieb 4 mit Leitungen 5, 6 und 7 busförmig durch Punkt-zu-Punkt-Verbindungen verschaltet. Der zweite Antrieb 4 ist über eine Leitung 8 an ein Switch 9 angeschlossen. Mit dem Switch 9 sind in einer sternförmigen Topologie weiterhin eine speicherprogrammierbare Steuerung 10, ein Leitrechner 11 und eine Projektierungsstation 12 verbunden. Mit einer Leitung 13 sind weitere, in der Figur der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellte Teile des Netzwerks an den Switch 9 angeschlossen. Die Projektierungsstation 12 dient dazu, die automatisierungstechnische Anlage und insbesondere das Netzwerk zu projektieren. Ein Teil der Projektierungsaufgabe ist die Festlegung, welche Stationen aufeinander synchronisiert sein sollen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind dies der erste Antrieb 3, der zweite Antrieb 4, der Switch 9 und die speicherprogrammierbare Steuerung 10. Weiterhin wird durch die Projektierungsstation 12 für jede der aufeinander zu synchronisierenden Stationen festgelegt, durch welche Station sie gegebenenfalls synchronisiert wird und welche Station sie selbst gegebenenfalls synchronisieren muss. In anderen Worten heißt dies, von welcher Station sie gegebenenfalls ein Tele gramm zur Uhrzeitsynchronisation empfängt und an welche Station oder an welche Stationen sie selbst Uhrzeitsynchronisationstelegramme zu senden hat. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel synchronisiert die speicherprogrammierbare Steuerung 10 den Switch 9, dieser den zweiten Antrieb 4 und dieser den ersten Antrieb 3. Entsprechend sind die zu sendenden Telegramme T1, T2 bzw. T3 zur Uhrzeitsynchronisation mit Pfeilen zur Verdeutlichung der Übertragungsrichtung in 1 eingezeichnet. Jeder der Stationen 3, 4, 9 und 10 wird mitgeteilt, von wem sie synchronisiert wird und wen sie zu synchronisieren hat. Die Stationen führen zunächst eine Laufzeitmessung durch, damit die Laufzeiten der Telegramme T1, T2 und T3 bekannt sind und bei der Uhrzeitsynchronisation berücksichtigt werden können. Dies kann nach Verfahren geschehen, wie sie beispielsweise von PROFINET IO oder aus der WO01/58067 bekannt sind. Die speicherprogrammierbare Steuerung 10 als die Station des Netzwerks, auf deren Uhrzeit die anderen Stationen 3, 4 und 9 synchronisiert werden, beginnt mit dem zyklischen Aussenden des Telegrammes T1 zur Uhrzeitsynchronisation an den Switch 9. Diese Uhrzeittelegramme werden durch den Switch 9 nicht an die übrigen Stationen 1...4, 11 oder 12 weitergeleitet. Die Uhrzeit des Switches 9 wird auf die im Telegramm T1 empfangene Uhrzeit, die um die Laufzeit des Telegramms T1 korrigiert ist, eingestellt. Damit stimmt die Uhrzeit des Switches 9 mit der Uhrzeit der speicherprogrammierbaren Steuerung 10 näherungsweise überein. Der Switch 9 wird als synchron mit der speicherprogrammierbaren Steuerung 10 angesehen, wenn mindestens n-mal, wobei n ein projektierter Wert ist, die in einem Telegramm T1 empfangene Uhrzeit derart mit der Uhrzeit des Switches 9 übereinstimmt, dass die Abweichungen kleiner als eine projektierte Toleranz sind. Von dem Zeitpunkt des Erreichens der Synchronität an und solange die Synchronität des Switches 9 mit der speicherprogrammierbaren Steuerung 10 erhalten bleibt, sendet dieser zyklisch Telegramme T2 zur Uhrzeitsynchronisation an den zweiten Antrieb 4. Die Telegramme T2 werden zum selben Zeitpunkt ausgesendet, zu welchem auch die speicherprogrammierbare Steuerung 10 die Telegramme T1 an den Switch 9 verschickt. Für das Erreichen der Synchronität des zweiten Antriebs 4 mit dem Switch 9 und das Aussenden von Telegrammen T3 zur Uhrzeitsynchronisation des ersten Antriebs 3 werden die Kriterien für die Synchronität des Switches 9 und das Aussenden von Telegrammen T2 entsprechend angewendet. Der Zustand der Synchronität pflanzt sich somit wie eine Welle über die Stationen 9 und 4 bis zur Station 3 fort. Nachdem die Synchronität der Stationen 3, 4, 9 und 10 erreicht ist, werden alle drei Telegramme T1, T2 und T3 weiterhin zeitgleich mit Bandbreitenreservierung im Kommunikationszyklus versendet. Die dafür erforderliche Zeitdauer entspricht in vorteilhafter Weise lediglich der längsten Laufzeit, die für die Telegramme T1...T3 gemessen wurde. Das hat den Vorteil, dass in einem Kommunikationszyklus lediglich eine geringe Bandbreite für die Uhrzeitsynchronisation reserviert werden muss und diese somit kaum die Übertragungskapazität des Netzwerks belastet.
  • Anhand 2 soll der Fall einer Synchronisation über Domänengrenzen hinweg verdeutlicht werden. Eine Station 21 und eine Station 22 befinden sich in einer Domäne 23 bzw. einer Domäne 24. Die Station 21 ist diejenige, die in der Domäne 23 mit dem Aussenden von Telegrammen zur Uhrzeitsynchronisation beginnt. Die weiteren Teilnehmer der Domäne 23 sind zur besseren Anschaulichkeit zu einer Teildomäne 231, einer Teildomäne 232 und einer Teildomäne 233 zusammengefasst und nicht im Einzelnen dargestellt. Lediglich die Stationen der Teildomänen 231 sollen durch die Station 21 zu synchronisieren sein. Dazu sendet die Station 21 entsprechend dem bereits anhand 1 näher erläuterten Synchronisationsverfahren zyklisch Telegramme T24 zur Uhrzeitsynchronisation an die erste zu synchronisierende Station der Teildomänen 231 über einen Port 212 und eine Leitung 27 aus. Gleichzeitig mit den Telegrammen T24 sendet die Station 21 Telegramme T23 zur Uhrzeitsynchronisation über einen Port 211 und eine Leitung 26 an einen Port 221 der Station 22 in der Domäne 24. Weitere Stationen, die der Übersichtlichkeit wegen in 2 ebenfalls nicht im Einzelnen dargestellt sind, befinden sich in einer Teildomäne 241, einer Teildomäne 242 und einer Teildomäne 243. Lediglich die Stationen in der Teildomäne 241 sind mit der Uhrzeit der Station 21 zu synchronisieren. Sobald die Synchronität zwischen der Station 22 und der Station 21 hergestellt ist, sendet diese Telegramme T25 zur Uhrzeitsynchronisation zur selben Zeit, zu welcher auch die Station 21 Telegramme T23 und T24 aussendet, an die erste, zu synchronisierende Station der Teildomäne 241 über einen Port 222 und eine Leitung 28 aus. Damit beginnt sich die Welle der Synchronität auch in dieser Teildomäne 241, die zur Domäne 24 gehört, fortzupflanzen, bis eine vollständige Synchronität aller zur synchronisierender Stationen hergestellt ist.
  • Zeitdiagramme des Datenverkehrs auf den Leitungen 26, 27 und 28 sind in 3 dargestellt.
  • Das obere Zeitdiagramm in 3 zeigt die Kommunikation auf der Leitung 26 (2), das mittlere Zeitdiagramm diejenige auf der Leitung 27 (2) und das untere Zeitdiagramm die Kommunikation auf der Leitung 28 (2). Die Kommunikation ist jeweils in gleiche Kommunikationszyklen Z konstanter Dauer unterteilt. Zu Beginn eines Kommunikationszyklus Z werden in einem reservierten Bereich ZR Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation gleichzeitig von synchronisierenden Stationen ausgesendet. Im Beispiel des Netzwerks gemäß 2 werden gemäß 3 auf der Leitung 26 das Telegramm T23, auf der Leitung 27 das Telegramm T24 und auf der Leitung 28 das Telegramm T25 ausgesendet, wenn und solange zwischen den beiden Stationen 21 und 22 Synchronität herrscht. Auf der Leitung 27 schließt sich daran der synchrone Datenverkehr SD1 in der Domäne 23, der ebenfalls im reservierten Bereich ZR abgewickelt wird, an. Auf der Leitung 28 und den weiteren, in 2 nicht dargestellten Leitungen der Domäne 24 findet nach der Übertragung der Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation, beispielsweise des Telegramms T25 auf der Leitung 28, ein synchroner Datenverkehr SD2 der Domäne 24 statt. Dabei kann es sich um eine zyklische und eventuell geplante Kommunikation handeln. Im Kommunikationszyklus Z folgt auf den reservierten Bereich ZR ein Bereich ZS für spontane Kommunikation, in welchem beispielsweise IT-Frames übertragen werden können. Danach beginnt wieder ein neuer Kommunikationszyklus.
  • An diesem Beispiel wird besonders deutlich, dass durch das zeitgleiche Aussenden der Telegramme zur Uhrzeitsynchronisation zwei oder mehr zeitsynchrone Domänen unmittelbar miteinander gekoppelt werden können. Somit können Stationen zeitsynchron gesteuert werden, obwohl sie sich in verschiedenen Domänen befinden. Dabei ist mit der synchronen Kopplung der Domänen keine Einschränkung der Bandbreite verbunden.
  • Die Stationen 21 und 22, über welche die zeitsynchrone Kopplung der Domänen 23 und 24 hergestellt wird, können bei Beibehaltung ihrer Bandbreiten und physikalischer Trennung der Domänen 23 und 24 synchron arbeiten, da auf der Verbindungsleitung 26 nur das Telegramm T23 zur Uhrzeitsynchronisation versendet wird. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, bei Bandbreitenproblemen in einer Domäne diese in zwei Domänen aufzuteilen, ohne dabei die Zeitsynchronität der Domänen und somit der Stationen in den beiden Domänen aufzuheben. Aufgrund dieser Tatsache ist nun beispielsweise folgende Problemsituation in einfacher Weise auflösbar: ein Controller hat bei geringer vorgegebener Dauer eines Kommunikationszyklus 100 Stationen uhrzeitsynchron zu steuern und die Bandbreite auf der Leitung reicht wegen der niedrigen Dauer des Kommunikationszyklus nicht aus. Zur Lösung dieses Problems kann nun eine Aufteilung in mehrere synchrone Domänen erfolgen mit beispielsweise zwei Controllern, die jeweils 50 Geräte steuern oder 10 Controllern mit jeweils 10 zu steuernden Geräten.

Claims (7)

  1. Netzwerk mit mehreren Stationen, das als geschaltetes Netzwerk ausgeführt ist, in welchem die Stationen (1...4, 9...12) durch Punkt-zu-Punkt-Verbindungen direkt über weitere Stationen miteinander verbunden sind, wobei eine erste Station (10) dazu ausgebildet ist, ein erstes Telegramm (T1) zur Uhrzeitsynchronisation an eine zweite Station (9) zu senden, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Station (9) dazu ausgebildet ist, im Wesentlichen gleichzeitig zum Aussenden des ersten Telegramms (T1) durch die erste Station (10) zumindest ein zweites Telegramm (T2) zur Uhrzeitsynchronisation an eine dritte Station (4) zu senden.
  2. Netzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Station (9) dazu ausgebildet ist, nur dann ein zweites Telegramm (T2) zur Uhrzeitsynchronisation an die dritte Station (4) zu senden, wenn sie zur ersten Station (10) zeitsynchron ist.
  3. Netzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Station (10) und die zweite Station (9) dazu ausgebildet sind, das erste Telegramm (T1) bzw. das zweite Telegramm (T2) zur Uhrzeitsynchronisation zyklisch zu vorbestimmten Zeitpunkten zu senden.
  4. Netzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für das Senden des ersten Telegramms (T1) und des zweiten Telegramms (T2) eine Übertragungsbandbreite reserviert ist.
  5. Netzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Station (12) als Projektierungsstation dazu ausgebildet ist, zu ermitteln und den übrigen Stationen (1...4, 9...12) mitzuteilen, ob und durch welche Station sie jeweils synchronisiert werden und ob und welche Station sie jeweils synchronisieren.
  6. Station für ein Netzwerk mit mehreren Stationen (1...4, 9...12), in welchem die Stationen durch Punkt-zu-Punkt-Verbindung direkt oder über weitere Stationen miteinander verbunden sind, wobei eine erste Station (10) dazu ausgebildet ist, ein erstes Telegramm (T1) zur Uhrzeitsynchronisation an die Station als zweite Station (9) zu senden, dadurch gekennzeichnet, dass die Station dazu ausgebildet ist, im Wesentlichen gleichzeitig zum Aussenden des ersten Telegramms (T1) durch die erste Station (10) zumindest ein zweites Telegramm (T2) zur Uhrzeitsynchronisation an eine dritte Station (4) zu senden.
  7. Verfahren zur Synchronisation von Stationen in einem Netzwerk mit mehreren Stationen (1...4, 9...12), das als geschaltetes Netzwerk ausgeführt ist, in welchem die Stationen durch Punkt-zu-Punkt-Verbindungen direkt oder über weitere Stationen miteinander verbunden sind, wobei eine erste Station (10) ein erstes Telegramm (T1) zur Uhrzeitsynchronisation an eine zweite Station (9) sendet, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Station (9) im Wesentlichen gleichzeitig zum Aussenden des ersten Telegramms (T1) durch die erste Station (10) zumindest ein zweites Telegramm (T2) zur Uhrzeitsynchronisation an eine dritte Station (4) sendet.
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