DE102013211406A1

DE102013211406A1 - Kommunikationsgerät zur Verbindung eines Feldgeräts eines industriellen Automatisierungssystems mit einer ausfallgesicherten Steuerungseinheit und industrielles Automatisierungssystem

Info

Publication number: DE102013211406A1
Application number: DE102013211406.0A
Authority: DE
Inventors: Antonius Boller; Nils Gedicke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2014-12-18

Abstract

Zur hochverfügbaren Anbindung von Automatisierungsgeräten mit vollständig unabhängigen Ethernet-Schnittstellen innerhalb eines redundanten Komunikationsnetzes an einfach angebundene Automatisierungsgeräte wird für das jeweilige einfach angebundene Automatisierungsgerät ein Y-Switch verwendet. Dabei ist der Y-Switch über einen ersten bzw. zweiten Port mit einem ersten bzw. Teilnetz des redundanten Kommunikationsnetzes verbunden, während er über einen dritten Port mittelbar oder unmittelbar mit dem einfach angebundenen Automatisierungsgerät verbunden ist. Darüber hinaus werden eingehende Datenrahmen am ersten, zweiten bzw. dritten Port einem ersten, zweiten bzw. dritten VLAN zugeordnet. Zusätzlich werden der erste bzw. zweite Port als Untagged Member für das erste und dritte VLAN bzw. für das zweite und dritte VLAN eingerichtet. Der dritte Port wird für alle drei VLANs als Untagged Member eingerichtet. An den ersten beiden Ports gelernte Unicast-MAC-Adressen werden automatisch als statischer Eintrag für das dritte VLAN übernommen. Bei Löschen einer an den ersten beiden Ports gelernten Unicast-MAC-Adresse erfolgt auch ein Löschen des korrespondierenden statischen Eintrags für das dritte VLAN.

Description

Ein industrielles Automatisierungssystem umfaßt üblicherweise eine Vielzahl von über ein industrielles Kommunikationsnetz miteinander vernetzten Automatisierungsgeräten und dient im Rahmen einer Fertigungs- oder Prozeßautomatisierung zur Steuerung oder Regelung von Anlagen, Maschinen bzw. Geräten. Aufgrund zeitkritischer Rahmenbedingungen in mittels industrieller Automatisierungssysteme automatisierten technischen Systemen werden in industriellen Kommunikationsnetzen zur Kommunikation zwischen Automatisierungsgeräten überwiegend Echzeit-Kommunikationsprotokolle, wie Profinet, Profibus oder Real-Time-Ethernet, verwendet.
Unterbrechungen von Kommunikationsverbindungen zwischen Rechnereinheiten eines industriellen Automatisierungssystems oder Automatisierungsgeräten können zu einer unerwünschten oder unnötigen Wiederholung einer Übermittlung einer Dienstanforderung führen. Dies verursacht eine zusätzliche Auslastung von Kommunikationsverbindungen des industriellen Automatisierungssystems, was zu weiteren Systemstörungen oder -fehlern führen kann. Eine besondere Problematik resultiert in industriellen Automatisierungssystemen regelmäßig aus einem Meldungsverkehr mit verhältnismäßig vielen, aber relativ kurzen Nachrichten, wodurch obige Probleme verstärkt werden.
Um Ausfälle von Kommunikationsverbindungen oder -geräten kompensieren zu können, sind Kommunikationsprotokolle, wie Media Redundancy Protocol, High-availability Seamless Redundancy oder Parallel Redundancy Protocol, für hochverfügbare, redundant betreibbare in industriellen Kommunikationsnetze entwickelt worden.
High-availability Seamless Redundancy (HSR) und Parallel Redundancy Protocol (PRP) sind im Standard IEC 62439-3 definiert und ermöglichen eine stoßfreie redundante Übertragung von Nachrichten. Entsprechend High-availability Seamless Redundancy und Parallel Redundancy Protocol wird jede Nachricht von einem sendenden Kommunikationsgerät dupliziert und auf zwei verschiedenen Wegen zu einem Empfänger geschickt. Durch ein empfängerseitiges Kommunikationsgerät werden Duplikate darstellende redundante Nachrichten aus einem empfangenen Datenstrom ausgefiltert.
In einem redundanten HSR- oder PRP-Kommunikationsnetz kann eine Netzkomponente, die einen Zugriff auf das redundante Kommunikationsnetz bereitstellt, unterschiedliche Rollen annehmen. Eine solche Netzkomponente, die Telegramme zwischen Teilnehmern oder Endgeräten in einem HSR- oder PRP-Kommunikationsnetz einerseits und Endgeräten bzw. Netzsegmenten ohne HSR/PRP-Funktionalität andererseits vermittelt, wird als HSR/PRP-Proxy oder RedBox bezeichnet. Grundsätzlich kann eine Netzkomponente für einen Zugriff auf ein redundantes HSR-oder PRP-Kommunikationsnetz mehrere HSR-Ringe verbinden oder Kommunikation zwischen HSR- und PRP-Netzsegmenten umsetzen. In diesem Fall wird die Netzkomponente als HSR-HSR-Koppler oder QuadBox bzw. HSR-PRP-Koppler bezeichnet. Doppelt angebundene Kommunikationsgeräte in HSR- oder PRP-Kommunikationsnetzen weisen zueinander redundante Sende- und Empfangseinheiten auf, denen eine identische Netzadresse und ein identischer Geräteidentifikator zugeordnet ist. Telegramme werden in HSR- oder PRP-Kommunikationsnetzen also dupliziert übertragen.
In industriellen Automatisierungssysteme mit hochverfügbaren bzw. ausfallgesicherten Steuerungseinheiten sind zusätzlich zu Primär-Steuerungsgeräten ihre Funktionen in einem Fehler- oder Wartungsfall übernehmende Sekundär-Steuerungsgeräte vorgesehen. Dabei sind die ausfallgesicherten Steuerungseinheiten nicht nur redundant ausgeführt, sondern auch über redundante industrielle Kommunikationsnetze mit Feldgeräten verbunden. Dabei weisen Kommunikationseinheiten von Primär-Steuerungsgeräten und von Sekundär-Steuerungsgeräten jeweils unterschiedliche MAC- und IP-Adressen auf, so daß ein Kommunikationsgerät wie eine RedBox nicht für eine Kommunikationsverbindung zwischen einer ausfallgesicherten Steuerungseinheit und einem einfach angebundenen Feldgerät verwendet werden kann.
Feldgeräte sind Automatisierungsgeräte, wie Sensoren oder Aktoren, die innerhalb eines hierarchischen Automatisierungskonzepts auf unterster Ebene angeordnet sind. Dabei sind Sensoren für eine Erfassung von Meßwerten aus einem automatisierten technischen Prozeß vorgesehen, während Aktoren einer Ausgabe von Steuerungssignalen an Stellglieder dienen. Feldgeräte tauschen Daten nicht unmittelbar untereinander aus, sondern kommunizieren primär mit Steuergeräten. Außerdem können Feldgeräte für eine Generierung von Analyse- und Alarmdaten vorgesehen sein.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kommunikationsgerät zur Verbindung eines einfach angebundenen Feldgeräts mit einer ausfallgesicherten redundant ausgeführten Steuerungseinheit zu schaffen sowie ein entsprechendes industrielles Automatisierungssystem anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kommunikationsgerät mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch ein industrielles Automatisierungssystem mit den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Kommunikationsgerät zur Verbindung eines Feldgeräts eines industriellen Automatisierungssystems mit einer ausfallgesicherten Steuerungseinheit, die ein Primär-Steuerungsgerät und ein Sekundär-Steuerungsgerät umfaßt, weist zumindest eine ersten und zweite steuerungsgeräteseitigen Sende- und Empfangseinheit auf, die jeweils einen Anschluß für eine Kommunikationsverbindung mit einem Steuerungsgerät aufweisen. Im Gegensatz zu HSR- oder PRP-Kommunikationsnetzen können Kommunikationseinheiten des Primär-Steuerungsgeräts und des Sekundär-Steuerungsgeräts unterschiedliche MAC- und IP-Adressen aufweisen. Des weiteren ist zumindest eine dritte feldgeräteseitigen Sende- und Empfangseinheit vorgesehen, die einen Anschluß für eine Kommunikationsverbindung mit einem Feldgerät aufweist. Die Sende- und Empfangseinheiten sind mittels eines Koppelelements steuerbar miteinander verbindbar. Dem Koppelelement ist eine Kommunikationssteuerungseinheit zugeordnet, die für einen Betrieb von virtuellen lokalen Netzen ausgestaltet und eingerichtet ist. Das Koppelelement kann beispielseise ein Hochgeschwindigkeitsbus bzw. ein Backplane Switch mit zugeordnetem Controller sein.
Erfindungsgemäß ist ein konfiguriertes erstes virtuelles lokales Netz vorgesehen, das am Anschluß der ersten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist. Dabei sind dem ersten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen die Anschlüsse der ersten und der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet. In analoger Weise ist ein konfiguriertes zweites virtuelles lokales Netz vorgesehen, das am Anschluß der zweiten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist. Dabei sind dem zweiten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen die Anschlüsse der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet. Darüber hinaus ist ein drittes virtuelles lokales Netz konfiguriert, das am Anschluß der dritten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist. Dabei sind dem dritten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen die Anschlüsse der ersten, der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet. Den virtuellen lokalen Netzen sind jeweils Adreßtabellen zugeordnet, in denen jeweils Adreßangaben über Kommunikationseinheiten gespeichert sind, die mit dem jeweiligen virtuellen Netz zugeordneten Anschlüssen verbunden sind.
Das erfindungsgemäße Kommunikationsgerät ist außerdem für ein automatisches Übernehmen eindeutiger Adreßangaben über steuerungsgeräteseitige Kommunikationseinheiten aus den Adreßtabellen des ersten und des zweiten virtuellen lokalen Netzes in die Adreßtabelle des dritten virtuellen lokalen Netzes eingerichtet. In entsprechender Weise ist das erfindungsgemäße Kommunikationsgerät auch für ein automatisches Löschen eindeutiger Adreßangaben über steuerungsgeräteseitige Kommunikationseinheiten in den Adreßtabellen des ersten und des zweiten virtuellen lokalen Netzes aus der Adreßtabelle des dritten virtuellen lokalen Netzes eingerichtet. Damit realisiert das erfindungsgemäße Kommunikationsgerät eine Weichenfunktion, mit der ein Feldgerät je nach Systemzustand wahlweise mit einem Primär- oder einem Sekundär-Steuerungsgerät einer ausfallgesicherten Steuerungseinheit verbunden werden kann. Auf diese Weise können einfach an industrielles Kommunikationsnetz angebundene Feldgeräte mit hochverfügbaren Steuerungseinheiten verbunden werden.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt ein dem Anschluß der ersten Sende- und Empfangseinheit zugeordneter Port VLAN Identifier eine Kennung des ersten virtuellen lokalen Netzes. Vorzugsweise sind die Anschlüsse der ersten und der dritten Sende- und Empfangseinheit dem ersten virtuellen lokalen Netz als Untagged Member entsprechend IEEE 802.1Q zugeordnet. Dementsprechend umfaßt ein dem Anschluß der zweiten Sende- und Empfangseinheit zugeordneter Port VLAN Identifier eine Kennung des zweiten virtuellen lokalen Netzes. Darüber hinaus sind die Anschlüsse der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit dem zweiten virtuellen lokalen Netz vorzugsweise als Untagged Member entsprechend IEEE 802.1Q zugeordnet. In analoger Weise umfaßt ein dem Anschluß der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordneter Port VLAN Identifier eine Kennung des dritten virtuellen lokalen Netzes. Dabei sind die Anschlüsse der ersten, der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit dem dritten virtuellen lokalen Netz bevorzugt als Untagged Member entsprechend IEEE 802.1Q zugeordnet. Bei Anschlüssen, die als Untagged Member eines VLAN konfiguriert sind, werden VLAN-Tags aus über derartige Anschlüsse versendeten oder weitergeleiteten Datenrahmen entfernt bzw. gar nicht erst eingefügt.
Für eine eingeschränkte Weiterleitung am Anschluß der dritten Sende- und Empfangseinheit empfangener Multicast-, Broadcast- bzw. unbekannter Unicast-Nachrichten an die Anschlüsse der ersten und der zweiten Sende- und Empfangseinheit ist ein Datenverkehrsbegrenzer vorgesehen. Auf diese Weise kann in einem Fehlerfall ein unerwünschtes Fluten des ersten bzw. des zweiten virtuellen lokalen Netzes mit Nachrichten aus dem dritten virtuellen lokalen Netz vermieden werden.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kommunikationsgeräts ist eine vierte feldgeräteseitige Sende- und Empfangseinheit vorgesehen, die einen Anschluß für eine Kommunikationsverbindung mit einem Sekundär-Feldgerät aufweist. Dabei ist das dritte virtuelle lokale Netz am Anschluß der vierten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet. Dem ersten, dem zweiten und dem dritten virtuellen lokalen Netz ist für gesendete Datenrahmen jeweils zusätzlich der Anschluß der vierten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet. Auf diese Weise kann eine ausfallgesicherte Steuerungseinheit zur weiteren Verfügbarkeitsverbesserung mit einem Primär-Feldgerät und einem zu diesem redundanten Sekundär-Feldgerät verbunden werden.
Das erfindungsgemäße industrielle Automatisierungssystem umfaßt zumindest eine ausfallgesicherte Steuerungseinheit, die ein Primär-Steuerungsgerät und ein Sekundär-Steuerungsgerät umfaßt. Dabei weisen Kommunikationseinheiten des Primär-Steuerungsgeräts und des Sekundär-Steuerungsgeräts unterschiedliche MAC- und IP-Adressen auf. Außerdem umfaßt das erfindungsgemäße industrielle Automatisierungssystem zumindest ein Feldgerät, das eine Kommunikationseinheit aufweist. Darüber hinaus ist zumindest ein die zumindest eine ausfallgesicherte Steuerungseinheit mit dem zumindest einen Feldgerät verbindendes Kommunikationsgerät vorgesehen, das entsprechend obiger Beschreibung ausgeführt ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die
Figur ein industrielles Automatisierungssystem mit einer hochverfügbaren Steuerungseinheit, zwei einfach an ein industrielles Kommunikationsnetz angebundenen Feldgeräten und einem die Feldgeräte mit der Steuerungseinheit verbindenden Switch.
Das in der Figur dargestellte industrielles Automatisierungssystem umfaßt eine ausfallgesicherten Steuerungseinheit 1 mit einem Primär-Steuerungsgerät 101 und einem Sekundär-Steuerungsgerät 102. Das Primär-Steuerungsgerät 101 und das Sekundär-Steuerungsgerät sind vollständig zueinander redundant und an separate Ethernet-Netze 110, 120 angebunden. Dabei sind Kommunikationseinheiten 111, 112 des Primär-Steuerungsgeräts 101 und des Sekundär-Steuerungsgeräts 102 unterschiedliche MAC- und IP-Adressen zugeordnet.
Darüber hinaus umfaßt das industrielle Automatisierungssystem zwei zueinander redundante Feldgeräte 301, 302, die jeweils eine integrierte Kommunikationseinheit aufweisen und über einen Switch 2 mit der ausfallgesicherten Steuerungseinheit 1 verbunden sind. Der Switch 2 umfaßt im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine erste 211 und zweite steuerungsgeräteseitigen Sende- und Empfangseinheit 212, die jeweils einen Anschluß 201, 202 für eine Kommunikationsverbindung mit einem Steuerungsgerät 101, 102 aufweisen. Zusätzlich sind eine dritte 213 und vierte feldgeräteseitige Sende- und Empfangseinheit 214 vorgesehen, die jeweils einen Anschluß 203, 204 für eine Kommunikationsverbindung mit einem Feldgerät 301, 302 aufweisen. Die Sende- und Empfangseinheiten 211–214 sind über einen Backplane Switch 221 mit zugeordnetem Controller 222 steuerbar miteinander verbunden. Der Controller 222 ist insbesondere für einen Betrieb von virtuellen lokalen Netzen (VLANs) ausgestaltet und eingerichtet.
Der Switch 2 umfaßt ein konfiguriertes erstes VLAN, das dem Anschluß 201 der ersten Sende- und Empfangseinheit 211 für dort empfangene Datenrahmen per Port VLAN Identifier zugeordnet ist. Darüber hinaus sind dem ersten VLAN die Anschlüsse 201, 203, 204 der ersten 211, der dritten 213 und der vierten Sende- und Empfangseinheit 214 als Untagged Member entsprechend IEEE 802.1Q zugeordnet. In analoger Weise umfaßt der Switch 2 ein konfiguriertes zweites VLAN, das dem Anschluß 202 der zweiten Sende- und Empfangseinheit 212 für dort empfangene Datenrahmen per Port VLAN Identifier zugeordnet ist. Des weiteren sind dem zweiten VLAN die Anschlüsse 202, 203, 204 der zweiten 212, der dritten 213 und der vierten Sende- und Empfangseinheit 214 Untagged Member zugeordnet. Darüber hinaus ist ein drittes VLAN konfiguriert, dem die Anschlüsse 203, 204 der dritten 213 und der vierten Sende- und Empfangseinheit 214 für dort empfangene Datenrahmen 310, 320 per Port VLAN Identifier zugeordnet sind. Zusätzlich sind dem dritten VLAN die Anschlüsse 201–204 der ersten 211, der zweiten 212, der dritten 213 und der vierten Sende- und Empfangseinheit 214 als Untagged Member zugeordnet.
Außerdem umfaßt der Switch 2 den VLANs jeweils zugeordnete Adreßtabellen, in denen jeweils Adreßangaben über Kommunikationseinheiten gespeichert sind, die mit dem jeweiligen VLAN zugeordneten Anschlüssen verbundenen sind. Dabei ist der Switch 2 für ein automatisches Übernehmen von Unicast-MAC-Adressen, die an den Anschlüssen der ersten 211 und der zweiten Sende- und Empfangseinheit 212 dynamisch gelernt werden, als statischer Unicast-Eintrag für den jeweiligen Anschluß in einer Adreßtabelle des dritten VLAN eingerichtet. In anloger Weise erfolgt bei einem Löschen eines dynamischen Unicast-Eintrags aus einer Adreßtabelle des ersten bzw. zweiten VLAN, beispielsweise durch Ausalterung (Ageing), ein automatisches Löschen des korrespondierenden statischen Unicast-Eintrags in der Adreßtabelle des dritten VLAN. Für eine eingeschränkte Weiterleitung am Anschluß 203, 204 der dritten bzw. der vierten Sende- und Empfangseinheit empfangener Multicast-, Broadcast- bzw. unbekannter Unicast-Nachrichten an die Anschlüsse der ersten und der zweiten Sende- und Empfangseinheit umfaßt der Switch 2 einen Datenverkehrsbegrenzer.
Insgesamt ermöglicht der oben beschriebene Switch 2 eine Realisierung einer Y-Weichenfunktion, wobei die Ethernet-Netze 110, 120 entkoppelt bleiben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Standard IEC 62439-3 [0004]
IEEE 802.1Q [0013]
IEEE 802.1Q [0021]

Claims

Kommunikationsgerät zur Verbindung eines Feldgeräts eines industriellen Automatisierungssystems mit einer ausfallgesicherten Steuerungseinheit, die ein Primär-Steuerungsgerät und ein Sekundär-Steuerungsgerät umfaßt, mit – zumindest einer ersten und zweiten steuerungsgeräteseitigen Sende- und Empfangseinheit, die jeweils einen Anschluß für eine Kommunikationsverbindung mit einem Steuerungsgerät aufweisen, – zumindest einer dritten feldgeräteseitigen Sende- und Empfangseinheit, die einen Anschluß für eine Kommunikationsverbindung mit einem Feldgerät aufweist, – einem die Sende- und Empfangseinheiten steuerbar miteinander verbindenden Koppelelement, – einer dem Koppelelement zugeordneten Kommunikationssteuerungseinheit, die für einen Betrieb von virtuellen lokalen Netzen ausgestaltet und eingerichtet ist, – einem konfigurierten ersten virtuellen lokalen Netz, das am Anschluß der ersten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist, wobei dem ersten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen die Anschlüsse der ersten und der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet sind, – einem konfigurierten zweiten virtuellen lokalen Netz, das am Anschluß der zweiten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist, wobei dem zweiten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen die Anschlüsse der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet sind, – einem konfigurierten dritten virtuellen lokalen Netz, das am Anschluß der dritten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist, wobei dem dritten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen die Anschlüsse der ersten, der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet sind, – den virtuellen lokalen Netzen jeweils zugeordneten Adreßtabellen, in denen jeweils Adreßangaben über Kommunikationseinheiten gespeichert sind, die mit dem jeweiligen virtuellen Netz zugeordneten Anschlüssen verbunden sind, wobei das Kommunikationsgerät für ein automatisches Übernehmen eindeutiger Adreßangaben über steuerungsgeräteseitige Kommunikationseinheiten aus den Adreßtabellen des ersten und des zweiten virtuellen lokalen Netzes in die Adreßtabelle des dritten virtuellen lokalen Netzes eingerichtet ist, und wobei das Kommunikationsgerät für ein automatisches Löschen eindeutiger Adreßangaben über steuerungsgeräteseitige Kommunikationseinheiten in den Adreßtabellen des ersten und des zweiten virtuellen lokalen Netzes aus der Adreßtabelle des dritten virtuellen lokalen Netzes eingerichtet ist.
Kommunikationsgerät nach Anspruch 1, bei dem ein dem Anschluß der ersten Sende- und Empfangseinheit zugeordneter Port VLAN Identifier eine Kennung des ersten virtuellen lokalen Netzes umfaßt, und bei dem die Anschlüsse der ersten und der dritten Sende- und Empfangseinheit dem ersten virtuellen lokalen Netz als Untagged Member entsprechend IEEE 802.1Q zugeordnet sind, und bei dem ein dem Anschluß der zweiten Sende- und Empfangseinheit zugeordneter Port VLAN Identifier eine Kennung des zweiten virtuellen lokalen Netzes umfaßt, und bei dem die Anschlüsse der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit dem zweiten virtuellen lokalen Netz als Untagged Member entsprechend IEEE 802.1Q zugeordnet sind, und bei dem ein dem Anschluß der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordneter Port VLAN Identifier eine Kennung des dritten virtuellen lokalen Netzes umfaßt, und bei dem die Anschlüsse der ersten, der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit dem dritten virtuellen lokalen Netz als Untagged Member entsprechend IEEE 802.1Q zugeordnet sind.
Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem für eine eingeschränkte Weiterleitung am Anschluß der dritten Sende- und Empfangseinheit empfangener Multicast-, Broadcast- und/oder unbekannter Unicast-Nachrichten an die Anschlüsse der ersten und der zweiten Sende- und Empfangseinheit ein Datenverkehrsbegrenzer vorgesehen ist.
Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine vierte feldgeräteseitige Sende- und Empfangseinheit vorgesehen ist, die einen Anschluß für eine Kommunikationsverbindung mit einem Sekundär-Feldgerät aufweist, und bei dem das dritte virtuelle lokale Netz am Anschluß der vierten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist, wobei dem ersten, dem zweiten und dem dritten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen jeweils zusätzlich der Anschluß der vierten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet ist.
Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem Kommunikationseinheiten des Primär-Steuerungsgeräts und des Sekundär-Steuerungsgeräts unterschiedliche MAC- und IP-Adressen aufweisen.
Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Koppelelement ein Hochgeschwindigkeitsbus ist.
Kommunikationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Koppelelement ein Backplane Switch mit zugeordnetem Controller ist.
Industrielles Automatisierungssystem mit – zumindest einer ausfallgesicherten Steuerungseinheit, die ein Primär-Steuerungsgerät und ein Sekundär-Steuerungsgerät umfaßt, wobei Kommunikationseinheiten des Primär-Steuerungsgeräts und des Sekundär-Steuerungsgeräts unterschiedliche MAC- und IP-Adressen aufweisen, – zumindest einem Feldgerät, das eine Kommunikationseinheit aufweist, – zumindest einem die zumindest eine ausfallgesicherte Steuerungseinheit mit dem zumindest einen Feldgerät verbindenden Kommunikationsgerät mit – zumindest einer ersten und zweiten steuerungsgeräteseitigen Sende- und Empfangseinheit, die jeweils einen Anschluß für eine Kommunikationsverbindung mit einem Steuerungsgerät aufweisen, – zumindest einer dritten feldgeräteseitigen Sende- und Empfangseinheit, die einen Anschluß für eine Kommunikationsverbindung mit einem Feldgerät aufweist, – einem die Sende- und Empfangseinheiten steuerbar miteinander verbindenden Koppelelement, – einer dem Koppelelement zugeordneten Kommunikationssteuerungseinheit, die für einen Betrieb von virtuellen lokalen Netzen ausgestaltet und eingerichtet ist, – einem konfigurierten ersten virtuellen lokalen Netz, das am Anschluß der ersten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist, wobei dem ersten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen die Anschlüsse der ersten und der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet sind, – einem konfigurierten zweiten virtuellen lokalen Netz, das am Anschluß der zweiten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist, wobei dem zweiten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen die Anschlüsse der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet sind, – einem konfigurierten dritten virtuellen lokalen Netz, das am Anschluß der dritten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist, wobei dem dritten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen die Anschlüsse der ersten, der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet sind, – den virtuellen lokalen Netzen jeweils zugeordneten Adreßtabellen, in denen jeweils Adreßangaben über Kommunikationseinheiten gespeichert sind, die mit dem jeweiligen virtuellen Netz zugeordneten Anschlüssen verbundenen sind, wobei das Kommunikationsgerät für ein automatisches Übernehmen eindeutiger Adreßangaben über steuerungsgeräteseitige Kommunikationseinheiten aus den Adreßtabellen des ersten und des zweiten virtuellen lokalen Netzes in die Adreßtabelle des dritten virtuellen lokalen Netzes eingerichtet ist, und wobei das Kommunikationsgerät für ein automatisches Löschen eindeutiger Adreßangaben über steuerungsgeräteseitige Kommunikationseinheiten in den Adreßtabellen des ersten und des zweiten virtuellen lokalen Netzes aus der Adreßtabelle des dritten virtuellen lokalen Netzes eingerichtet ist.
Industrielles Automatisierungssystem nach Anspruch 8, bei dem ein dem Anschluß der ersten Sende- und Empfangseinheit zugeordneter Port VLAN Identifier eine Kennung des ersten virtuellen lokalen Netzes umfaßt, und bei dem die Anschlüsse der ersten und der dritten Sende- und Empfangseinheit dem ersten virtuellen lokalen Netz als Untagged Member entsprechend IEEE 802.1Q zugeordnet sind, und bei dem ein dem Anschluß der zweiten Sende- und Empfangseinheit zugeordneter Port VLAN Identifier eine Kennung des zweiten virtuellen lokalen Netzes umfaßt, und bei dem die Anschlüsse der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit dem zweiten virtuellen lokalen Netz als Untagged Member entsprechend IEEE 802.1Q zugeordnet sind, und bei dem ein dem Anschluß der dritten Sende- und Empfangseinheit zugeordneter Port VLAN Identifier eine Kennung des dritten virtuellen lokalen Netzes umfaßt, und bei dem die Anschlüsse der ersten, der zweiten und der dritten Sende- und Empfangseinheit dem dritten virtuellen lokalen Netz als Untagged Member entsprechend IEEE 802.1Q zugeordnet sind.
Industrielles Automatisierungssystem nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem für eine eingeschränkte Weiterleitung am Anschluß der dritten Sende- und Empfangseinheit empfangener Multicast-, Broadcast- und/oder unbekannter Unicast-Nachrichten an die Anschlüsse der ersten und der zweiten Sende- und Empfangseinheit ein Datenverkehrsbegrenzer vorgesehen ist.
Industrielles Automatisierungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem zusätzlich zum Feldgerät ein Sekundär-Feldgerät vorgesehen ist, und bei dem das Kommunikationsgerät eine vierte feldgeräteseitige Sende- und Empfangseinheit umfaßt, die einen Anschluß für eine Kommunikationsverbindung mit dem Sekundär-Feldgerät aufweist, und bei dem das dritte virtuelle lokale Netz am Anschluß der vierten Sende- und Empfangseinheit empfangenen Datenrahmen zugeordnet ist, wobei dem ersten, dem zweiten und dem dritten virtuellen lokalen Netz für gesendete Datenrahmen jeweils zusätzlich der Anschluß der vierten Sende- und Empfangseinheit zugeordnet ist.
Industrielles Automatisierungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem das Koppelelement ein Hochgeschwindigkeitsbus ist.
Industrielles Automatisierungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem das Koppelelement ein Backplane Switch mit zugeordnetem Controller ist.