DE102017214894A1 - Verfahren zum Betreiben eines Feldbussystems und Gateway - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Feldbussystems (1), wobei das Feldbussystem (1) aufweist:
- ein Gateway (2), das einen Netzwerkanschluss (3) für ein Netzwerk (4) eines vorgegebenen Typs und einen Feldbusanschluss (5) für einen Feldbus (6) aufweist, und
- eine Anzahl von Feldbusteilnehmern (7), wobei die Feldbusteilnehmer (7) miteinander und mit dem Gateway (2) über den Feldbus (6) zum Datenaustausch gekoppelt sind,
- wobei eine Adressierung in dem Netzwerk (4) des vorgegebenen Typs mittels Netzwerkadressen erfolgt, wobei die Netzwerkadressen einen ersten Bestandteil aufweisen, der eine Zieladresse bezeichnet, und einen zweiten Bestandteil aufweisen, der einen Port der Zieladresse bezeichnet,
wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
- Erzeugen einer Buskonfiguration (8), wobei die Buskonfiguration (8) einem Port (9) eine Zieladresse (10) zuordnet, und
- Durchführen einer Netzwerkadressübersetzung mittels des Gateways (2) basierend auf der erzeugten Buskonfiguration (8).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Feldbussystems und ein Gateway.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Feldbussystems und ein Gateway zur Verfügung zu stellen, die eine einfache und sichere Kommunikation zwischen feldbusexternen und feldbusinternen Teilnehmern ermöglichen.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Feldbussystems nach Anspruch 1 und ein Gateway nach Anspruch 10.
  • Das Verfahren dient zum Betreiben eines Feldbussystems.
  • Das Feldbussystem weist ein Gateway auf, das mindestens einen Netzwerkanschluss für ein Netzwerk eines vorgegebenen Typs und mindestens einen Feldbusanschluss für einen Feldbus aufweist. Das Gateway bildet eine Komponente (Hard- und/oder Software), die zwischen dem Netzwerk des vorgegebenen Typs und dem Feldbus eine (Daten-) Verbindung herstellt, wobei das Gateway Daten zwischen dem Netzwerk des vorgegebenen Typs und dem Feldbus bidirektional transferiert. Dabei kann es sich um Daten in allen Schichten des OSI-Modells handeln. Im Übrigen sei hinsichtlich der grundsätzlichen Funktionen von Gateways auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.
  • Das Feldbussystem weist weiter eine Anzahl (beispielsweise zwischen 1 und 100) von Feldbusteilnehmern auf, wobei die Feldbusteilnehmern miteinander und mit dem Gateway über den Feldbus zum Datenaustausch gekoppelt sind.
  • Das Gateway kann zusätzlich zu seiner Gateway-Funktion die Funktion eines Feldbus-Masters aufweisen, wobei die Feldbusteilnehmer Feldbus-Slaves bilden. Hinsichtlich der grundlegenden Funktionen des Feldbus-Masters und der Feldbus-Slaves sei auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.
  • Eine Adressierung in dem Netzwerk des vorgegebenen Typs erfolgt basierend auf Netzwerkadressen, wobei die Netzwerkadressen einen ersten Bestandteil aufweisen, der eine Zieladresse bezeichnet, und einen zweiten Bestandteil aufweisen, der einen Port bzw. eine Portnummer der Zieladresse bezeichnet. Die Zieladresse kann beispielsweise eine IP-Adresse sein und der Port kann beispielsweise eine Zuordnung von TCP- und UDP-Verbindungen und TCP- und UDP-Datenpaketen zu Server- und Client-Programmen bewirken. Zu jeder Verbindung dieser beiden Protokolle können zwei Ports gehören, je einer auf Seiten des Clients und des Servers. Im Übrigen sei auch auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen.
  • Das Verfahren weist folgende Schritte auf:
  • Zunächst wird eine Buskonfiguration erzeugt, wobei die Buskonfiguration Ports Zieladressen zuordnet. In der Buskonfiguration können selbstverständlich noch weitere Informationen vorhanden sein. Beispielsweise kann einem Feldbusteilnehmer ein Port zugeordnet sein, wobei dem Port dann wiederum die Zieladresse zugeordnet ist. Die Buskonfiguration kann beispielsweise mittels eines Tools von einem Benutzer bei der Konfiguration des Feldbussystems erzeugt werden, wobei die Buskonfiguration als Datei abgespeichert wird, die für das Gateway und gegebenenfalls weitere Teilnehmer des Feldbusses zugänglich ist.
  • Nach dem Erzeugen bzw. Festlegen der Buskonfiguration führt das Gateway eine Netzwerkadressübersetzung (englisch Network Address Translation, kurz NAT) basierend auf der erzeugten Buskonfiguration durch. Bei der Netzwerkadressübersetzung werden automatisiert, basierend auf der Buskonfiguration Adressinformationen in Datenpaketen durch andere ersetzen, um das Netzwerk des vorgegebenen Typs und den Feldbus zu verbinden. Das Gateway kann beispielsweise eine Source-NAT und/oder eine Destination-NAT durchführen.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Durchführen der Netzwerkadressübersetzung mittels des Gateways basierend auf der erzeugten Buskonfiguration folgende mittels des Gateways durchgeführte Schritte auf:
  • Empfangen eines Datenpakets, das an das Gateway adressiert ist, über den Netzwerkanschluss für das Netzwerk des vorgegebenen Typs. Das Datenpaket kann beispielsweise von einer Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung stammen, die das Gateway adressiert, wobei als Zieladresse in der verwendeten Netzwerkadresse beispielsweise die IP-Adresse des Gateways verwendet wird und zum Bestimmen eines spezifischen Feldbusteilnehmers ein diesem zugeordneter Port der Netzwerkadresse verwendet wird. Die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung verwendet hierzu typisch die zuvor erzeugte Buskonfiguration, in der die Zuordnungen Port <-> Feldbusteilnehmer festgelegt sein kann. Das Gateway extrahiert dann den Port aus der in dem empfangenen Datenpaket enthaltenen Netzwerkadresse und ersetzt die Zieladresse in dem empfangenen Datenpaket durch diejenige Zieladresse, die dem extrahierten Port in der Buskonfiguration zugeordnet ist. Schließlich leitet das Gateway das derart bearbeitete Datenpaket über seinen Feldbusanschluss an denjenigen Feldbusteilnehmer weiter, der die Zieladresse des bearbeiteten Datenpaketes aufweist. Zur Datenübertragung in die andere Richtung kann das Gateway entsprechende Mechanismen implementieren,
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Netzwerkanschluss für das Netzwerk des vorgegebenen Typs ein Ethernet-Anschluss.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Feldbus ein EtherCAT-Feldbus.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Zieladresse eine IPv4-Adresse oder IPv6-Adresse.
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Weiterleiten bzw. Übertragen des bearbeiteten Datenpakets über den Feldbusanschluss des Gateways an denjenigen Feldbusteilnehmer, der die Zieladresse des bearbeiteten Datenpaketes aufweist, mittels eines Ethernet over EtherCAT (EoE)-Protokolls.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Feldbussystem eine Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung auf, die mit dem Gateway über das Netzwerk des vorgegebenen Typs zum Datenaustausch gekoppelt ist, wobei die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung über das Gateway mit den Feldbusteilnehmern Daten austauscht.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Buskonfiguration von einem Bediener, beispielsweise einem Techniker, erzeugt, der hierzu beispielsweise ein geeignetes Softwarewerkzeug verwenden kann, beispielswiese die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung dazu ausgebildet ist, aus einer beispielsweise von einem Benutzer angegebenen feldbusspezifischen Adresse einen Port zu bestimmen, und diesen als Teil eines Datenpaketes bzw. einer Netzwerkadresse des Datenpakets an das Gateway zu senden. Ein Benutzer kann beispielsweise eine Verbindung zu einem Feldbusteilnehmer aufbauen, indem er die ihm bekannte Adresse des Netzwerkanschlusses des Gateways und die ihm ebenfalls bekannte feldbusspezifische Adresse des Slaves angibt. Die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung erzeugt daraus automatisch eine Netzwerkadresse mit einer zugehörigen Portnummer. Auch hierbei sind die Portnummern für den Anwender transparent, d.h. er braucht nicht zu kennen.
  • Das erfindungsgemäße Gateway weist den Netzwerkanschluss für das Netzwerk des vorgegebenen Typs, den Feldbusanschluss für den Feldbus, und eine Steuereinheit auf, die dazu ausgebildet ist, die Netzwerkadressübersetzung basierend auf der Buskonfiguration durchzuführen.
  • Innerhalb eines Feldbussystems mit über einen Feldbus, beispielsweise EtherCAT, gekoppelten Feldbusteilnehmern besteht typisch die Anforderung, von einer Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung, beispielsweise in Form eines Engineering-PCs, auf die Feldbusteilnehmer zuzugreifen. Typisch steht hierbei eine Verbindung zwischen der Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung und den Feldbusteilnehmern über Ethernet im Vordergrund, da viele Clientprogramme TCP-IP-Protokolle verwenden. Wünschenswert ist hierbei über einen zentralen Zugang, beispielsweise dem Mastergerät des Feldbussystems, alle Feldbusteilnehmer bzw. Slaves erreichen zu können. Hierzu gibt es erfindungsgemäß im Mastergerät ein Gateway zwischen dem Ethernet-Port und dem Feldbus, beispielsweise einem EtherCAT-Feldbus.
  • Der EtherCAT-Feldbus bietet das Ethernet over EtherCAT (EoE)-Protokoll an, bei dem Ethernet-Telegramme innerhalb der EtherCAT-Kommunikation zwischen dem Mastergerät und den Feldbusteilnehmern bzw. Slaves ausgetauscht werden können. Der Master und die Feldbusteilnehmer bzw. Slaves erhalten hierbei eine für das EoE-Netzwerk gültige IP-Adresse aus der Buskonfiguration.
  • Die Erfindung liegt nun darin, wie die Slaves von Geräten auf der Ethernet-Seite bzw. nicht-Feldbus-Seite des Mastergerätes bzw. Gateways adressiert werden können, d.h. wie das Gateway zwischen Ethernet-Netzwerk und EtherCAT-Netzwerk ausgestaltet ist.
  • Um das unterlagerte EoE-Netzwerk transparent zu halten, wird erfindungsgemäß das an sich bekannte Portforwarding-Verfahren verwendet. Erfindungsgemäß wird die benötigte Portforwarding-Tabelle dynamisch aus der (EtherCAT-) Buskonfiguration erzeugt. Erfindungsgemäß sind die Ports für einen Benutzer transparent, d.h. er vergibt sie nicht explizit, sondern das Gateway aktiviert automatisch auf Grundlage der vorhandenen Buskonfiguration die benötigte Anzahl von Ports aus einem festen Vorrat an Ports.
  • Für jeden benötigten Dienst (gci, ssh, ...) kann ein eigener Portbereich zur Verfügung gestellt werden. Innerhalb dieses Portbereiches wird dann für jeden Feldbusteilnehmer bzw. Slave ein spezieller Port belegt und dieser mit der Zieladresse des Feldbusteilnehmers bzw. Slaves verknüpft.
  • Die Erfindung bewirkt, dass das EoE-Netzwerk transparent bleibt. Weiter können Feldbusteilnehmer bzw. Slaves in Engineering Tools über einen zugehörigen Port (beispielsweise Ordinalzahl mit Offset) adressiert werden. Die Engineering Tools benötigen keine Kenntnis der IP-Adresse der Slaves. Somit ist auch keine Verteilung der IP-Routing-Informationen im Netzwerk der Engineering Tools notwendig. Weiter existiert praktisch keine Beschränkung in der Anzahl der Feldbusteilnehmer bzw. Slaves, da die Ports dynamisch aus der Buskonfiguration (Anzahl der EoE Slaves) abgeleitet werden.
  • Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf EtherCAT-Feldbusse beschränkt ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die Figur beschrieben. Hierbei zeigt:
    • 1 schematisch ein Feldbussystem mit einer Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung, einem Gateway und einer Anzahl von Feldbusteilnehmern.
  • 1 zeigt schematisch ein Feldbussystem 1 einer mit Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung 11, einem Gateway 2 und einer Anzahl von Feldbusteilnehmern 7.
  • Das Gateway 2 weist einen Netzwerkanschluss 3 für ein Ethernet-Netzwerk 4 und einen EtherCAT-Feldbusanschluss 5 für einen EtherCAT-Feldbus 6 auf.
  • Die Feldbusteilnehmern 7 sind miteinander und mit dem Gateway 2 über den Feldbus 6 zum Datenaustausch gekoppelt.
  • Die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung 11 ist mit dem Gateway 2 über das Ethernet-Netzwerk 4 zum Datenaustausch gekoppelt ist, wobei die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung 11 über das Gateway 2 mit den Feldbusteilnehmern 7 Daten austauscht.
  • Das Gateway 2 bildet den Feldbus-Master und die Feldbusteilnehmer 7 bilden Feldbus-Slaves.
  • Auf dem EtherCAT-Feldbus 6 ist das Ethernet over EtherCAT (EoE)-Protokoll implementiert.
  • Dem Ethernet-Netzwerkanschluss 3 des Gateways 2 ist exemplarisch die IP-Adresse „172.31.201.184“ zugeordnet. Über diese IP-Adresse kommuniziert die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung 11 mit dem Gateway 2. Dem EtherCAT-Feldbusanschluss 5 des Gateways 2 ist exemplarisch die IP-Adresse „10.238.58.254“ zugeordnet. Die Subnet-Mask lautet „255.255.255.0“.
  • Dem Feldbusteilnehmer 7 ganz links ist exemplarisch die für das EoE-Netzwerk maßgebliche IP-Adresse „10.238.58.1“ zugeordnet. Die Subnet-Mask lautet „255.255.255.0“. Als DNS-Server ist die IP-Adresse des Gateways 2 eingetragen. Hinsichtlich der Adressen der weiteren Feldbusteilnehmer 7 sei auf 1 verwiesen.
  • Die dargestellten Adressen sind in einer Buskonfiguration 8 abgebildet, die in Spalten und Zeilen organisiert ist.
  • In der ersten, optionalen Spalte sind Bezeichner für die Netzwerkteilnehmer eingetragen, d.h. „Master“, „Slave 1“, „Slave 2“ und „Slave n“.
  • Die zweite Spalte enthält die zugehörige ETC-Nummer, vorliegend exemplarisch für den Master die ETC-Nummer „0“, für den Slave 1 die ETC-Nummer „1001“, für den Slave 2 die ETC-Nummer „1002“ und für den Slave n die ETC-Nummer „10..n“.
  • Die dritte Spalte enthält den zugehörigen Port (Bezugszeichen 9), vorliegend exemplarisch für den Master den Port „9410“, für den Slave 1 den Port „5801“, für den Slave 2 den Port „5802“ und für den Slave n den Port „58..n“.
  • Die vierte Spalte ordnet einem jeweiligen Port eine EoE-IP-Zieladresse zu (Bezugszeichen 10), vorliegend exemplarisch für den Slave 1 bzw. dessen Port „5801“ die EoE-IP-Zieladresse „10.238.58.1“, für den Slave 2 bzw. dessen Port „5802“ die EoE-IP-Zieladresse „10.238.58.2“ und für den Slave n bzw. dessen „Port 58..n“ die EoE-IP-Zieladresse „10.238.58.n“. Ein entsprechender Eintrag für den Master ist nicht notwendig, da für diesen kein Port-Forwarding erfolgt.
  • Die fünfte, optionale Spalte bezeichnet einen zugehörigen Out-Port.
  • Erfindungsgemäß wird nun das an sich bekannte Portforwarding-Verfahren verwendet, wobei erfindungsgemäß die hierfür im Gateway 2 benötigte Portforwarding-Tabelle dynamisch aus der (EtherCAT-) Buskonfiguration 8 erzeugt wird. Das Gateway bzw. der Master 2 und die Feldbusteilnehmer bzw. Slaves 7 erhalten hierbei eine für das EoE-Netzwerk gültige IP-Adresse aus der Buskonfiguration 8, wie dargestellt.
  • Wenn die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung 11 beispielsweise mit dem Feldbusteilnehmer mit der IP-Adresse „10.238.58.1“, d.h. dem Slave 1, kommunizieren will, sendet die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung 11 ein Datenpaket mit einer Netzwerkadresse, die als Zieladresse die Ethernet-IP-Adresse des Gateways „172.31.201.184“ und als Port „5801“ aufweist.
  • Das Gateway 2 empfängt das Datenpaket an seinem Ethernet-Netzwerkanschluss 3 und extrahiert den Port „5801“ aus der im Datenpaket enthaltenen Netzwerkadresse. Das Gateway 2 entnimmt dann aus der Buskonfiguration 8 die dem Port „5801“ zugeordnete Zieladresse „10.238.58.1“ und ersetzt in dem empfangenen Datenpaket die Zieladresse „172.31.201.184“ durch die neue Zieladresse „10.238.58.1“. Dann gibt das Gateway 2 an seinem Feldbusanschluss 5 das bearbeitete Datenpaket aus, so dass dieses schließlich mittels des EoE-Protokolls zu dem „Slave 1“ gelangt.
  • Die Adressenumsetzung bzw. das Portforwarding-Verfahren für Datenpakete, die von den Feldbusteilnehmern 7 in Richtung der Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung 11 übertragen werden, kann in entsprechender Weise erfolgen, indem beispielsweise die Quelladresse ersetzt wird.
  • Für unterschiedliche Dienste können unterschiedliche Buskonfigurationen verwendet werden.
  • Es versteht sich, dass das Feldbussystem mehr als ein Gateway aufweisen kann, wobei für diesen Fall jedem Gateway eine spezifische Buskonfiguration zugeordnet sein kann.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Feldbussystems (1), wobei das Feldbussystem (1) aufweist: - ein Gateway (2), das einen Netzwerkanschluss (3) für ein Netzwerk (4) eines vorgegebenen Typs und einen Feldbusanschluss (5) für einen Feldbus (6) aufweist, und - eine Anzahl von Feldbusteilnehmern (7), wobei die Feldbusteilnehmer (7) miteinander und mit dem Gateway (2) über den Feldbus (6) zum Datenaustausch gekoppelt sind, - wobei eine Adressierung in dem Netzwerk (4) des vorgegebenen Typs mittels Netzwerkadressen erfolgt, wobei die Netzwerkadressen einen ersten Bestandteil aufweisen, der eine Zieladresse bezeichnet, und einen zweiten Bestandteil aufweisen, der einen Port der Zieladresse bezeichnet, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: - Erzeugen einer Buskonfiguration (8), wobei die Buskonfiguration (8) einem Port (9) eine Zieladresse (10) zuordnet, und - Durchführen einer Netzwerkadressübersetzung mittels des Gateways (2) basierend auf der erzeugten Buskonfiguration (8).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - das Durchführen der Netzwerkadressübersetzung mittels des Gateways (2) basierend auf der erzeugten Buskonfiguration (8) folgende Schritte aufweist: - Empfangen eines Datenpakets, das an das Gateway (2) adressiert ist, über den Netzwerkanschluss (3) für das Netzwerk (4) des vorgegebenen Typs, - Extrahieren eines Ports aus einer in dem empfangenen Datenpaket enthaltenen Netzwerkadresse, - Bearbeiten des empfangenen Datenpakets, indem die in dem empfangenen Datenpaket enthaltene Zieladresse durch eine Zieladresse ersetzt wird, die dem extrahierten Port in der Buskonfiguration (8) zugeordnet ist, und - Weiterleiten des bearbeiteten Datenpakets über den Feldbusanschluss (5) des Gateways (2) an denjenigen Feldbusteilnehmer (7), der die Zieladresse des bearbeiteten Datenpaketes aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - der Netzwerkanschluss (3) für das Netzwerk (4) des vorgegebenen Typs ein Ethernet-Anschluss ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Feldbus (6) ein EtherCAT-Feldbus ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Zieladresse eine IPv4-Adresse oder IPv6-Adresse ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass - das Weiterleiten des bearbeiteten Datenpakets über den Feldbusanschluss (5) des Gateways (2) an denjenigen Feldbusteilnehmer (7), der die Zieladresse des bearbeiteten Datenpaketes aufweist, mittels eines Ethernet over EtherCAT (EoE)-Protokolls erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Feldbussystem (1) weiter aufweist: - eine Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung (11), die mit dem Gateway (2) über das Netzwerk (4) des vorgegebenen Typs zum Datenaustausch gekoppelt ist, wobei die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung (11) über das Gateway (2) mit den Feldbusteilnehmern (7) Daten austauscht.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass - das Erzeugen der Buskonfiguration (8) mittels der Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung (11) durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass - die Diagnose- und/oder Inbetriebnahmeeinrichtung (11) dazu ausgebildet ist, aus einer feldbusspezifischen Adresse einen Port zu bestimmen, und diesen als Teil eines Datenpaketes an das Gateway (2) zu senden.
  10. Gateway (2), aufweisend: - einen Netzwerkanschluss (3) für ein Netzwerk (4) eines vorgegebenen Typs, - einen Feldbusanschluss (5) für einen Feldbus (6), und - eine Steuereinheit (12), die dazu ausgebildet ist, eine Netzwerkadressübersetzung basierend auf einer Buskonfiguration (8) durchzuführen.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018124466A1 (de) * 2018-10-04 2020-04-09 Endress+Hauser Process Solutions Ag Aggregatorvorrichtung für einen vereinheitlichten Zugriff auf eine Mehrzahl von Netzwerksegmenten eines Feldbussystems
US10805262B1 (en) * 2019-06-10 2020-10-13 Banner Engineering Corp. Modbus system having actual and virtual slave addresses and slave sensors
US11561533B2 (en) * 2020-09-30 2023-01-24 Rockwell Automation Technologies, Inc. Streamlining the commission of network identifiers
CN115941383B (zh) * 2022-11-28 2023-12-22 北京神经元网络技术有限公司 宽带现场总线多域交换系统网络域分配方法、装置和设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5200546B2 (ja) * 2008-01-09 2013-06-05 横河電機株式会社 ゲートウエイ装置
EP2601577B1 (de) * 2010-08-06 2019-02-13 Frederick Furtek Verfahren und vorrichtung für einen compiler und zugehörige komponenten für stream-basierte berechnungen in einem allzweck- und mehrkern-system
US8478908B2 (en) * 2010-10-25 2013-07-02 Moxa Inc. Fieldbus gateway using virtual serial filedbus port and data transmission method thereof
US9185072B2 (en) * 2012-05-14 2015-11-10 Futurewei Technologies, Inc. Stateless NAT44
KR102022731B1 (ko) * 2013-08-30 2019-09-18 숭실대학교산학협력단 이더캣 네트워크를 확장하는 방법 및 게이트웨이

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