-
Die Erfindung betrifft ein Ethernet-Netzwerk, insbesondere einen EtherCAT-Datennetzwerk mit einer Ring-Topologie.
-
In verschiedenen technischen Gebieten werden existierende Feldbusse der ersten Generation durch ein echtzeitfähiges Ethernet ersetzt oder ergänzt. Das weitverbreitete Standard-Ethernet genügt jedoch häufig nicht den Anforderungen der industriellen Echtzeit. Deshalb wurden bereits verschiedene Umsetzungen eines echtzeitfähigen Ethernets geschaffen, wie beispielsweise EtherCAT. Ein EtherCAT-Netzwerk besteht aus einem oder mehreren EtherCAT-Mastern sowie einem oder mehreren EtherCAT-Slaves. Durch die Master werden Standard-Ethernet-Frames versendet. Die EtherCAT-Slaves entnehmen aus den vom Master versendeten Telegrammen bzw. Frames die für sie bestimmten Daten, während der Frame das Gerät durchläuft, speichern die Frames jedoch nicht. Darüber hinaus können im Durchlauf auch Daten in den Frame eingefügt werden. Der vom EtherCAT-Master ausgesendete Frame durchläuft alle EtherCAT-Slaves des Netzwerks. Jeder EtherCAT-Slave liest "on the fly" die an ihn adressierten Ausgangsdaten und legt seine Eingangsdaten in den weitergeleiteten Frame. Der EtherCAT-Master ist der einzige Teilnehmer im Netzwerk, der aktiv einen Frame versenden darf; alle anderen Teilnehmer leiten die Frames nur weiter. Zur Verarbeitung der Frames enthalten die EtherCAT-Slaves üblicherweise eine EtherCAT-Processing Unit, welche die den EtherCAT-Slave durchlaufenden Frames ausliest und ggf. ergänzt.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Ethernet-Netzwerk mit einer Ring-Topologie bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Das Ethernet-Netzwerk der Erfindung weist eine erste Master-Steuerung und mehrere Slave-Steuerungen auf, die in einem Main-Netz funktional in einer Ring-Topologie angeordnet sind. An wenigstens einer Slave-Steuerung der mehreren Slave-Steuerungen sind mehrere weitere Slave-Steuerungen derart angeschlossen, dass die eine Slave-Steuerung und die mehreren weiteren Slave-Steuerungen funktional in einer Ring-Topologie angeordnet sind und ein Sub-Netz bilden.
-
Durch den Anschluss weiterer Slave-Steuerungen in einem Sub-Netz an eine Slave-Steuerung im Main-Netz das Ethernet-Netzwerk noch variabler gestaltet werden. Insbesondere kann das Ethernet-Netzwerk auf einfache Weise um zusätzliche Komponenten erweitert werden. Durch die Anbindung der mehreren weiteren Slave-Steuerungen in Form einer weiteren Ring-Topologie kann zudem die Datenkommunikation durch das Ethernet-Netzwerk zuverlässig gewährleistet werden.
-
Das Ethernet-Netzwerk weist im Main-Netz mehrere Slave-Steuerungen, d.h. wenigstens zwei Slave-Steuerungen, bevorzugt eine Vielzahl von Slave-Steuerungen auf. Ebenso weist das Ethernet-Netzwerk im Sub-Netz mehrere weitere Slave-Steuerungen, d.h. wenigstens zwei weitere Slave-Steuerungen auf. Ein Sub-Netz mit mehreren weiteren Slave-Steuerungen ist an wenigstens eine der mehreren Slave-Steuerungen angeschlossen. D.h. das Ethernet-Netzwerk hat zum Beispiel nur genau eine Slave-Steuerung im Main-Netz mit einem daran angeschlossenen Sub-Netz, kann aber auch zwei oder mehr Slave-Steuerungen im Main-Netz haben, an die jeweils ein Sub-Netz angeschlossen ist. Optional kann auch an eine weitere Slave-Steuerung des Sub-Netzes ein weiteres Sub-Netz angeschlossen sein.
-
Die mehreren Slave-Steuerungen im Main-Netz des Ethernet-Netzwerks sind vorzugsweise gleich bzw. gleichartig aufgebaut, es können aber auch unterschiedliche Slave-Steuerungen im Main-Netz eingesetzt werden. Ebenso sind die mehreren weiteren Slave-Steuerungen im Sub-Netz des Ethernet-Netzwerks vorzugsweise gleich bzw. gleichartig aufgebaut, es können aber auch unterschiedliche weitere Slave-Steuerungen im Sub-Netz eingesetzt werden. Außerdem können die Slave-Steuerungen im Main-Netz und die weiteren Slave-Steuerungen im Sub-Netz wahlweise gleich bzw. gleichartig oder unterschiedlich zueinander aufgebaut sein.
-
Bei dem Ethernet-Netzwerk der Erfindung handelt es sich vorzugsweise um ein echtzeitfähiges Ethernet-Netzwerk, vorzugsweise um ein Netzwerk gemäß der EtherCAT-Technologie. Das EtherCAT-Protokoll ist zum Beispiel in dem Standard IEC 61158 als Protokollfamilie CPF12 definiert.
-
Die (weiteren) Slave-Steuerungen des Ethernet-Netzwerks sind vorzugsweise in den Switches der Netzwerk-Topologie integriert und bevorzugt als ASICs, als Mikroprozessoren oder auf FPGA-Basis ausgeführt.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die eine Slave-Steuerung als eine Slave-Steuerung ausgestaltet, die einen ersten Port, einen zweiten Port, einen dritten Port und einen vierten Port, die logisch hintereinander geschaltet sind und die jeweils einen Dateneingang und einen Datenausgang aufweisen, und eine Datenverarbeitungseinheit zum Verarbeiten von der Slave-Steuerung eingegebenen Frames, die zwischen den Dateneingang des ersten Ports und den Datenausgang des zweiten Ports geschaltet ist, aufweist. Die Slave-Steuerung enthält somit insgesamt wenigstens vier Ports. Hierdurch stehen ausreichend Ports zur Verfügung, um einerseits durch die Slave-Steuerung einen Kommunikationspfad für Frames im Main-Netz des Ethernet-Netzwerks bilden zu können und andererseits an diese Slave-Steuerung ein Sub-Netz anschließen zu können. Die Slave-Steuerung weist zumindest vier Ports auf. Wahlweise kann die Slave-Steuerung auch mehr als vier Ports aufweisen. Insbesondere können mehrere dritte Ports und/oder mehrere vierte Ports vorgesehen sein.
-
Vorzugsweise sind der vierte Port und der dritte Port zwischen den Dateneingang des ersten Ports und den Datenausgang des zweiten Ports geschaltet. Besonders bevorzugt sind der vierte Port und der dritte Port zwischen die Datenverarbeitungseinheit und den zweiten Port geschaltet. Auf diese Weise werden Frames, die der Slave-Steuerung an deren ersten Port eingegeben werden, mit der Datenverarbeitungseinheit verarbeitet, wohingegen Frames, die der Slave-Steuerung an deren zweiten, dritten oder vierten Port eingegeben werden, nicht mit der Datenverarbeitungseinheit verarbeitet werden.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die mehreren weiteren Slave-Steuerungen des Sub-Netzes zwischen dem vierten Port und dem dritten Port der einen Slave-Steuerung an diese angeschlossen.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Main-Netz des Ethernet-Netzwerks ferner eine zweite Master-Steuerung vorgesehen, die zusammen mit der ersten Master-Steuerung und den mehreren Slave-Steuerungen funktional in einer Ring-Topologie angeordnet ist. Mit einer solchen Ring-Topologie, die zwei Master-Steuerungen enthält, kann ein hoher Grad an Redundanz erreicht werden. Vorzugsweise agiert die erste Master-Steuerung (stets) als Master und agiert die zweite Master-Steuerung in einem fehlerfreien Zustand des Netzwerks als Slave.
-
Bei dieser Ausführungsform sind die beiden Master-Steuerungen und die mehreren Slave-Steuerungen vorzugsweise funktional derart angeordnet, dass in einem ersten Ringabschnitt ein Port der ersten Master-Steuerung über wenigstens eine Slave-Steuerung der mehreren Slave-Steuerungen mit einem Port der zweiten Master-Steuerung verbunden ist und in einem zweiten Ringabschnitt ein anderer Port der ersten Master-Steuerung über wenigstens eine andere Slave-Steuerung der mehreren Slave-Steuerungen mit einem anderen Port der zweiten Master-Steuerung verbunden ist.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sendet die erste Master-Steuerung einen ersten Frame in einer ersten Richtung in das Main-Netz und einen redundanten zweiten Frame in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in das Main-Netz. Bei dieser Ausgestaltung sind die mehreren Slave-Steuerungen im Main-Netz vorzugsweise derart angeordnet, dass jeweils der erste Frame oder der zweite Frame durch die Datenverarbeitungseinheit verarbeitet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sendet die erste Master-Steuerung einen ersten Frame in den ersten Ringabschnitt und einen redundanten zweiten Frame in den zweiten Ringabschnitt des Main-Netzes. Die wenigstens eine Slave-Steuerung im ersten Ringabschnitt ist dabei bevorzugt derart angeordnet, dass der erste Frame dem ersten Port eingegeben und durch die Datenverarbeitungseinheit verarbeitet wird. Die wenigstens eine Slave-Steuerung im zweiten Ringabschnitt ist bevorzugt derart angeordnet, dass der erste Frame dem ersten Port eingegeben und durch die Datenverarbeitungseinheit verarbeitet wird, oder derart angeordnet, dass der zweite Frame dem ersten Port eingegeben und durch die Datenverarbeitungseinheit verarbeitet wird.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die eine Slave-Steuerung als eine Slave-Steuerung ausgestaltet, bei der jeder der mehreren Ports einen Zustand aus einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand einnehmen kann.
-
Bei dieser Ausgestaltung ist jedem der mehreren Ports vorzugsweise eine erste Funktionalität zugeordnet, die im geschlossenen Zustand des jeweiligen Ports in der Slave-Steuerung einen Frame an diesem Port vorbei zum logisch nächsten Port leitet.
-
Das erfindungsgemäße Ethernet-Netzwerk kann in vorteilhafter Weise in einem Fahrzeug, insbesondere einem Schienenfahrzeug eingesetzt werden.
-
Obige sowie weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:
-
1 den funktionalen Aufbau einer Slave-Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
2 den funktionalen Aufbau eines Ethernet-Netzwerks gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
-
3 die beispielhafte Implementierung des Ethernet-Netzwerks von 2 in ein Schienenfahrzeug.
-
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend am Beispiel eines Netzwerks gemäß der EtherCAT-Technologie näher beschrieben. Sie ist aber ebenso bei anderen Ethernet-Netzwerken, insbesondere auch bei anderen echtzeitfähigen Ethernet-Netzwerken anwendbar.
-
1 zeigt den logischen Aufbau eines EtherCAT-Slaves als Slave-Steuerung 10. Die Slave-Steuerung 10 weist insgesamt vier Ports auf: einen ersten Port (0) 12, einen zweiten Port (1) 14, einen dritten Port (2) 16 und einen vierten Port (3) 18. Jeder der vier Ports 12, 14, 16, 18 verfügt über einen Dateneingang 20, über den Frames bzw. Telegramme in die Slave-Steuerung 10 eingegeben werden können, und einen Datenausgang 22, über den Frames bzw. Telegramme aus der Slave-Steuerung 10 ausgegeben werden können. Jeder der Ports 12, 14, 16, 18 kann in einem offenen Zustand oder einem geschlossenen Zustand sein. Wenn ein Port offen ist, können über diesen Frames kommuniziert werden, zum Beispiel mit einer benachbarten Slave- oder Master-Steuerung des Netzwerks. Im geschlossenen Zustand, d.h. wenn kein Gerät an den Port angeschlossen ist oder das Netzwerk unterbrochen ist, können von dem Port keine Frames empfangen oder gesendet werden; stattdessen werden Frames innerhalb der Slave-Steuerung an diesem geschlossenen Port vorbei zum logisch nächsten Port weitergeleitet.
-
Die Slave-Steuerung 10 enthält für jeden Port 12–18 eine erste Funktionalität ("Loopback") 26. Ist ein Port 12–18 der Slave-Steuerung 10 nicht mit einem Port einer benachbarten Steuerung oder einem Subsystem des Netzwerks verbunden, so ist dieser Port 12–18 geschlossen. Über die erste Funktionalität 26 werden die Frames dann nicht durch den Datenausgang 18 des geschlossenen Ports ausgegeben, sondern intern innerhalb der Slave-Steuerung 10 zum logisch nächsten Port weitergeleitet.
-
Ferner enthält die Slave-Steuerung 10 für jeden Port 12–18 eine zweite Funktionalität ("Auto-Forward") 28.
-
Außerdem enthält die Slave-Steuerung 10 eine EtherCAT-Processing Unit als Datenverarbeitungseinheit 24. Diese Datenverarbeitungseinheit 24 ist logisch zwischen den Dateneingang 16 des ersten Ports 12 und den Datenausgang 18 des zweiten Ports 14 geschaltet. Außerdem sind der vierte Port 18 und der dritte Port 16 zwischen der Datenverarbeitungseinheit 24 und dem zweiten Port 14 angeordnet. Frames, die der Slave-Steuerung 10 am ersten Port 12 eingegeben werden, können nach entsprechender Verarbeitung (Auslesen und ggf. Ergänzen) durch die Datenverarbeitungseinheit 24 am vierten Port 18, am dritten Port 16 oder am zweiten Port 14 ausgegeben werden.
-
Andererseits können Frames, die der Slave-Steuerung 10 zum Beispiel am zweiten Port 14 eingegeben werden, ohne Verarbeitung durch die Datenverarbeitungseinheit 24 am ersten Port 12 ausgegeben, d.h. durch die Slave-Steuerung 10 hindurchgeroutet werden.
-
In diesem Ausführungsbeispiel weist die Slave-Steuerung 10 genau einen dritten Port 16 und genau einen vierten Port 18 auf. Wahlweise können auch mehrere solcher dritter Ports 16 und/oder mehrere solcher vierter Ports zwischen der Datenverarbeitungseinheit 24 und dem zweiten Port 14 vorgesehen sein.
-
Die vier Ports 12–18 sind in der Slave-Steuerung 10 in der logischen Reihenfolge (0) -> (3) -> (2) -> (1) -> (0) hintereinander angeordnet. Die Kommunikationsrichtung durch die Slave-Steuerung 10, die die Datenverarbeitungseinheit 24 beinhaltet, kann als "Verarbeitungsrichtung" bezeichnet werden, und die Kommunikationsrichtung durch die Slave-Steuerung 10, die die Datenverarbeitungseinheit 24 nicht beinhaltet, kann als "Durchleitrichtung" bezeichnet werden.
-
2 zeigt ein erfindungsgemäßes EtherCAT-Netzwerk 30, und 3 zeigt eine beispielhafte Implementierung dieses EtherCAT-Netzwerks 30 in einem Schienenfahrzeug 50.
-
Das Netzwerk 30 enthält eine erste Master-Steuerung M1, die als aktiver Master dient, und eine zweite Master-Steuerung M2, die als passiver, redundanter Master dient. Die Master-Steuerungen M1, M2 sind beispielsweise in einem Systemsteuergerät 36 wie zum Beispiel einem Central Intelligent Device (CID) implementiert, zum Beispiel in dessen ASIC oder Mikroprozessor. Bevorzugt können beide Master-Steuerungen M1, M2 in einem einzigen Systemsteuergerät 36 ausgeführt sein.
-
Die beiden Master-Steuerungen M1, M2 sind mit mehreren Slave-Steuerungen S1...6 in einem Main-Netz 32 logisch in einer Ring-Topologie verschaltet. Dabei weist die Ring-Topologie einen ersten Ringabschnitt 42 und einen zweiten Ringabschnitt 44 zwischen den beiden Master-Steuerungen M1, M2 auf. Die Slave-Steuerungen S1...6 sind bevorzugt alle als Slave-Steuerungen 10 von 1 ausgestaltet und beispielsweise in Switches 38 der Ring-Topologie implementiert, zum Beispiel in deren ASICs oder Mikroprozessoren.
-
In dem Ausführungsbeispiel von 2 sind die Slave-Steuerungen S1...6 wie folgt zwischen den Master-Steuerungen M1, M2 angeordnet. Im ersten Ringabschnitt 42 des Main-Netzes 32 (unten in 2) ist der eine Port (rechts) der ersten Master-Steuerung M1 über mehrere Slave-Steuerungen S1, S2, S3 mit dem einen Port (links) der zweiten Master-Steuerung M2 verbunden. Dabei sind die Slave-Steuerungen S1...3 im ersten Ringabschnitt 42 jeweils logisch so angeordnet bzw. verschaltet, dass der eine Port der ersten Master-Steuerung M1 mit den ersten Ports 12 der Slave-Steuerungen 10 verbunden ist und der eine Port der zweiten Master-Steuerung M2 mit den zweiten Ports 14 der Slave-Steuerungen 10 verbunden ist. Im zweiten Ringabschnitt 44 des Main-Netzes 32 (oben in 2) ist ein anderer Port (oben) der ersten Master-Steuerung M1 über mehrere Slave-Steuerungen S6, S5, S4 mit einem anderen Port (oben) der zweiten Master-Steuerung M2 verbunden. Dabei sind die Slave-Steuerungen S4...6 im zweiten Ringabschnitt 44 jeweils logisch so angeordnet bzw. verschaltet, dass der andere Port der ersten Master-Steuerung M1 mit den ersten Ports 12 der Slave-Steuerungen 10 verbunden ist und der andere Port der zweiten Master-Steuerung M2 mit den zweiten Ports 14 der Slave-Steuerungen 10 verbunden ist.
-
Im zweiten Ringabschnitt 44 sind an den dritten und vierten Ports 16, 18 der Slave-Steuerungen S4...6 keine Sub-Systeme oder dergleichen angeschlossen. D.h. die dritten Ports 16 und die vierten Ports 18 der Slave-Steuerungen S4...6 des zweiten Ringabschnitts 44 des Main-Netzes 32 sind alle geschlossen. Im ersten Ringabschnitt 42 sind an den Slave-Steuerungen S1...3 hingegen Sub-Systeme angeschlossen, wie insbesondere an der Slave-Steuerung S2 veranschaulicht.
-
Insbesondere sind an die Slave-Steuerung S2 mehrere weitere Slave-Steuerungen L1, L2, L3 angeschlossen. Diese weiteren Slave-Steuerungen L1...L3 sind logisch in einer Ring-Topologie zwischen den vierten Port 18 und den dritten Port 16 der Slave-Steuerung S2 geschaltet. D.h. die mehreren weiteren Slave-Steuerungen L1...3 bilden zusammen mit der einen Slave-Steuerung S2 des Main-Netzes 32 ein Sub-Netz 34.
-
Bei den weiteren Slave-Steuerungen L1, L2, L3 handelt es sich zum Beispiel ebenfalls um Slave-Steuerungen 10, die in 1 dargestellt sind.
-
In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist zum Beispiel nur an einer Slave-Steuerung S2 des Main-Netzes 32 ein Sub-Ringnetz 34 mit mehreren weiteren Slave-Steuerungen L1...3 angeschlossen. An den anderen Slave-Steuerungen S1, S3 im ersten ringabschnitt 42 des Main-Netzes 32 sind dann zum Beispiel keine weiteren Slave-Steuerungen angeschlossen oder sind ein oder mehrere weitere Slave-Steuerungen in einer Stern-Topologie oder einer anderen Topologie an dem dritten Port 16 und/oder dem vierten Port 18 der jeweiligen Slave-Steuerung S1, S3 angeschlossen.
-
Im fehlerfreien Zustand des Netzwerks 30 agiert die erste Master-Steuerung M1 als Master, die einen ersten Frame in den ersten Ringabschnitt 42 des Main-Netzes 32 aussendet und einen redundanten zweiten Frame in den zweiten Ringabschnitt 44 des Main-Netzes 32 aussendet, während die zweite Master-Steuerung M2 als Slave agiert.
-
Die von der ersten Master-Steuerung M1 ausgesendeten ersten Frames durchlaufen das Main-Netz 32 in einem ersten, aktiven Kommunikationspfad 46 wie folgt. Die ersten Frames werden zunächst im ersten Ringabschnitt 42 an den ersten Ports 12 der Slave-Steuerungen S1...3 eingelesen, durch die Datenverarbeitungseinheiten 24 der Slave-Steuerungen S1...3 verarbeitet, über das Sub-Netz 34 geleitet und an den zweiten Ports 14 der Slave-Steuerungen S1...3 an die jeweils benachbarte Slave-Steuerung S2, S3 bzw. die zweite Master-Steuerung M2 ausgegeben. Durch die als Slave agierende zweite Master-Steuerung M2 werden die ersten Frames hindurchgeleitet und in Richtung des zweiten Ringabschnitts 44 ausgegeben. Im zweiten Ringabschnitt 44 des Main-Netzes 32 werden die ersten Frames dann an den zweiten Ports 14 der Slave-Steuerungen S4...6 eingelesen und ohne Verarbeitung durch die Datenverarbeitungseinheiten 24 durch die Slave-Steuerungen S4...6 hindurchgeroutet, um an den ersten Ports 12 der Slave-Steuerungen S4...6 ausgegeben zu werden.
-
Die von der ersten Master-Steuerung M1 ausgesendeten zweiten Frames durchlaufen das Main-Netz 32 in entgegengesetzter Richtung in einem zweiten, passiven Kommunikationspfad 48 wie folgt. Die zweiten Frames werden zunächst im zweiten Ringabschnitt 44 an den ersten Ports 12 der Slave-Steuerungen S4...6 eingelesen, durch die Datenverarbeitungseinheiten 24 der Slave-Steuerungen S4...6 verarbeitet, an den geschlossenen Ports 16, 18 vorbeigeleitet und dann an den zweiten Ports 14 der Slave-Steuerungen S4...6 ausgegeben. Durch die als Slave agierende zweite Master-Steuerung M2 werden die zweiten Frames hindurchgeleitet und in Richtung des ersten Ringabschnitts 42 ausgegeben. Im ersten Ringabschnitt 42 des Main-Netzes 32 werden die zweiten Frames an den zweiten Ports 14 der Slave-Steuerungen S1...3 eingelesen, ohne Verarbeitung durch die Datenverarbeitungseinheiten 24 durch die Slave-Steuerungen S1...3 hindurchgeroutet, und an den ersten Ports 12 der Slave-Steuerungen S1...3 ausgegeben.
-
D.h. in diesem Ausführungsbeispiel werden die von der ersten Master-Steuerung M1 ausgesendeten ersten Frames in den Slave-Steuerungen S1...3 des ersten Ringabschnitts 42 des Main-Netzes 32 durch deren Datenverarbeitungseinheiten 24 verarbeitet, während die von der ersten Master-Steuerung M1 in der entgegengesetzten Richtung ausgesendeten zweiten Frames in den Slave-Steuerungen S4...6 des zweiten Ringabschnitts 44 des Main-Netzes 32 durch deren Datenverarbeitungseinheiten 24 verarbeitet werden.
-
In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Slave-Steuerungen S1...6 aber auch anders in der Ring-Topologie angeordnet bzw. verschaltet werden, sodass sich andere Kommunikationspfade 46, 48 für die ersten und zweiten Frames der ersten Master-Steuerung M1 ergeben können.
-
In anderen Ausführungsformen kann auch auf die zweite Master-Steuerung M2 im Main-Netz 32 des Ethernet-Netzwerks 30 verzichtet werden.
-
Wie in 3 veranschaulicht, kann das erfindungsgemäße Ethernet-Netzwerk 30 von 2 zum Beispiel als fahrzeugweites Netzwerk 54 in einem Schienenfahrzeug (verbund) genutzt werden. Diese fahrzeugweiten Netzwerke 54 sind dann zum Beispiel über Verbindungs-Switches 56 mit einem fahrzeugverbundweiten Netzwerk 52 verbunden, das bevorzugt auch als Ethernet-Netzwerk ausgestaltet ist.
-
An das fahrzeugweite EtherCAT-Netzwerk 54 können optional ein oder mehrere Steuergeräte 58 angeschlossen werden, zum Beispiel über entsprechende Systeminstandhaltungsanschlüsse 60. Bei den Steuergeräten 58 kann es sich um mobile oder um fest installierte Steuergeräte handeln. Die Steuergeräte 58 dienen zum Beispiel Diagnosezwecken, Überwachungszwecken, Steuerungszwecken oder dergleichen.
-
Ferner kann an das fahrzeugweite EtherCAT-Netzwerk 54 optional ein Steuerungs- und Überwachungssystem wie beispielsweise ein Train Control and Monitoring System (TCMS) 62 angeschlossen werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Slave-Steuerung, insbes. EtherCAT-Slave Controller
- 12
- erster Port (0)
- 14
- zweiter Port (1)
- 16
- dritter Port (2)
- 18
- vierter Port (3)
- 20
- Dateneingang
- 22
- Datenausgang
- 24
- Datenverarbeitungseinheit, insbes. EtherCAT-Processing Unit
- 26
- erste Funktionalität, insbes. Loopback
- 28
- zweite Funktionalität, insbes. Auto-Forward
- 30
- Netzwerk, insbes. Datennetzwerk mit Ring-Topologie
- 32
- Main-Netz, insbes. Main-Ringnetz
- 34
- Sub-Netz, insbes. Sub-Ringnetz
- 36
- Systemsteuergerät, insbes. Central Intelligent Device (CID)
- 38
- Switch, insbes. Ring Switch
- 42
- erster Ringabschnitt
- 44
- zweiter Ringabschnitt
- 46
- erster Kommunikationspfad (aktiv)
- 48
- zweiter Kommunikationspfad (passiv)
- 50
- Fahrzeug, insbes. Schienenfahrzeug
- 52
- fahrzeugverbundweites Netzwerk
- 54
- fahrzeugweites Netzwerk
- 56
- Verbindungs-Switch
- 58
- Steuergerät
- 60
- Systeminstandhaltungsanschluss
- 62
- Steuerungs- und Überwachungssystem, insbes. Train Control and Monitoring System (TCMS)
- L1...3
- weitere Slave-Steuerungen in 34
- M1
- erste Master-Steuerung, insbes. EtherCAT-Master Controller
- M2
- zweite Master-Steuerung, insbes. EtherCAT-Master Controller; optional
- S1...3
- Slave-Steuerungen in 42 von 32
- S4...6
- Slave-Steuerungen in 44 von 32
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Standard IEC 61158 [0009]
