DE102017222442A1 - A method of distributing a synchronization signal in a network of multiple network subscribers - Google Patents

A method of distributing a synchronization signal in a network of multiple network subscribers Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verteilen eines Synchronisationssignals in einem Netzwerk (200) aus mehreren Netzwerkteilnehmern (201), wobei in dem Netzwerk (200) zwischen benachbarten Netzwerkteilnehmern (201) jeweils eine direkte Kommunikationsverbindung besteht, wobei in einem ersten Schritt ein erster Netzwerkteilnehmer (210) ein Synchronisationssignal an wenigstens einen benachbarten Netzwerkteilnehmer (221, 222, 223, 224) sendet, wobei daraufhin in n weiteren Schritten jeweils wenigstens ein Netzwerkteilnehmer (231, 232, 233, 234, 235) das Synchronisationssignal, das er von wenigstens einem benachbarten Netzwerkteilnehmer (221, 222, 223, 224) in einem vorherigen Schritt empfangen hat, an wenigstens einen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer (241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249) weiterleitet.The invention relates to a method for distributing a synchronization signal in a network (200) comprising a plurality of network users (201), wherein in each case a direct communication connection exists between adjacent network users (201) in the network (200), wherein in a first step a first network user ( 210) sends a synchronization signal to at least one adjacent network participant (221, 222, 223, 224), in which case in n further steps in each case at least one network participant (231, 232, 233, 234, 235) transmits the synchronization signal which it receives from at least one neighboring network participant Network subscriber (221, 222, 223, 224) has received in a previous step, to at least one other adjacent network participants (241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249) passes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verteilen eines Synchronisationssignals in einem Netzwerk aus mehreren Netzwerkteilnehmern.The present invention relates to a method for distributing a synchronization signal in a network of several network subscribers.

Stand der TechnikState of the art

In der Automatisierungstechnik bzw. der industriellen Steuerungstechnik ist es üblich, Komponenten einer Maschine, insbesondere Steuereinheiten und Feldgeräte, wie z.B. elektrische Steuerungen, Antriebsregler, E/A-Geräte usw., miteinander in einem Netzwerk zu verbinden. Damit beispielsweise Bewegungen unterschiedlicher Aggregate der Maschine synchron und aufeinander abgestimmt ablaufen können, müssen die einzelnen miteinander vernetzten Maschinenkomponenten zumeist eine gemeinsame Zeitbasis besitzen. Zu diesem Zweck ist es notwendig, die einzelnen Maschinenkomponenten bzw. deren Uhren zu synchronisieren. Beispielsweise werden für derartige Vernetzung von Industriemaschinen bzw. Maschinenkomponenten echtzeitfähige Feldbusnetzwerken eingesetzt, welche oftmals auf Ethernet basieren, z.B. Sercos 2, Sercos III, EtherCAT, Profinet, Ethernet/IP, Profibus usw.In automation technology or industrial control technology, it is customary to connect components of a machine, in particular control units and field devices, such as electrical controls, drive controllers, I / O devices, etc., to one another in a network. So that, for example, movements of different aggregates of the machine can take place synchronously and coordinated with one another, the individual networked machine components generally have to have a common time base. For this purpose it is necessary to synchronize the individual machine components or their clocks. For example, for such networking of industrial machines or machine components real-time fieldbus networks are used, which are often based on Ethernet, eg Sercos 2 , Sercos III, EtherCAT, Profinet, Ethernet / IP, Profibus etc.

Eine gemeinsame Zeitbasis kann beispielsweise mittels des sog. Precision Time Protocol (PTP) hergestellt werden, im Zuge dessen zwischen einem Master und einem Slave eine Vielzahl von Nachrichten (z.B. Sync, Follow Up, Delay Request, Delay Response usw.) ausgetauscht werden, um eine Verzögerung zwischen der Master-Uhr des Master und der Uhr des Slave zu erkennen und ggf. zu kompensieren.A common time base can be produced, for example, by means of the so-called Precision Time Protocol (PTP), in the course of which a large number of messages (eg sync, follow up, delay request, delay response, etc.) are exchanged between a master and a slave Detecting and possibly compensating for a delay between the master clock of the master and the clock of the slave.

Auch kann das sog. Network Time Protocol (NTP) verwendet werden, um eine gemeinsame Zeitbasis herzustellen. Das NTP stellt ein hierarchisches System aus mehreren Schichten (sog. Strata) dar, an dessen Spitze bzw. in dessen oberster Schicht sich ein Zeitgeber befindet, welcher ein hochpräzises Zeitsignals ausgibt, z.B. eine Atom-, Funk- oder GPS-Uhr. Die Uhr einer Einheit wird durch eine übergeordnete Einheit in einem übergeordneten Stratum synchronisiert. Diese Einheit wiederum kann die Uhr einer untergeordneten Einheit in einem untergeordneten Stratum synchronisieren.Also, the so-called Network Time Protocol (NTP) can be used to establish a common time base. The NTP represents a hierarchical system of several layers (so-called strata), at whose top or in the uppermost layer there is a timer which outputs a high-precision time signal, e.g. a nuclear, radio or GPS clock. The clock of a unit is synchronized by a parent unit in a parent stratum. This unit in turn can synchronize the clock of a subordinate unit in a subordinate stratum.

Es ist wünschenswert, eine verbesserte Möglichkeit zum Synchronisieren von Netzwerkteilnehmern bereitzustellen.It is desirable to provide an improved way to synchronize network subscribers.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Verteilen eines Synchronisationssignals in einem Netzwerk aus mehreren Netzwerkteilnehmern sowie ein Netzwerkteilnehmer und ein Computerprogramm zu dessen Ausführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for distributing a synchronization signal in a network of several network subscribers as well as a network subscriber and a computer program for its execution with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

In dem Netzwerk besteht zwischen benachbarten Netzwerkteilnehmern jeweils eine direkte Kommunikationsverbindung. Als derartige direkte Kommunikationsverbindung sei in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass benachbarte Netzwerkteilnehmer direkt miteinander kommunizieren und Daten austauschen können, ohne weitere zwischengeschaltete dritte Netzwerkteilnehmer. Insbesondere sind benachbarte Netzwerkteilnehmer über eine physische Verbindung, insbesondere eine Kabelverbindung direkt miteinander verbunden. Jeder Netzwerkteilnehmer besitzt zweckmäßigerweise wenigstens einen benachbarten Netzwerkteilnehmer.In the network there is a direct communication connection between adjacent network subscribers. As such a direct communication connection is to be understood in this context that adjacent network participants can communicate directly with each other and exchange data without further intermediary third network participants. In particular, adjacent network subscribers are directly connected to one another via a physical connection, in particular a cable connection. Each network subscriber expediently has at least one adjacent network subscriber.

Im Rahmen des vorliegenden Verfahrens wird ein Synchronisationssignal iterativ bzw. kaskadenartig in einer Vielzahl von Schritten verteilt. In einem ersten Schritt sendet ein erster Netzwerkteilnehmer das Synchronisationssignal an wenigstens einen benachbarten Netzwerkteilnehmer. Insbesondere empfängt dieser wenigstens eine benachbarte Netzwerkteilnehmer in dem ersten Schritt das von dem ersten Netzwerkteilnehmer ausgesendete Synchronisationssignal. Es versteht sich, dass der erste Netzwerkteilnehmer nur einen benachbarten Netzwerkteilnehmer besitzen kann, an welchen er das Synchronisationssignal sendet. Besitzt der erste Netzwerkteilnehmer mehrere benachbarte Netzwerkteilnehmer, sendet er das Synchronisationssignal insbesondere an all diese benachbarten Netzwerkteilnehmer, insbesondere gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig.In the context of the present method, a synchronization signal is distributed iteratively or cascade-like in a plurality of steps. In a first step, a first network participant sends the synchronization signal to at least one neighboring network participant. In particular, in the first step, this at least one neighboring network participant receives the synchronization signal transmitted by the first network participant. It is understood that the first network subscriber can have only one adjacent network subscriber to whom he transmits the synchronization signal. If the first network subscriber has several adjacent network subscribers, he transmits the synchronization signal in particular to all these neighboring network subscribers, in particular simultaneously or at least substantially simultaneously.

Daraufhin werden n weitere Schritte durchgeführt, insbesondere mit n≥1. In diesen n weiteren Schritten leitet jeweils wenigstens ein Netzwerkteilnehmer das Synchronisationssignal, das er von wenigstens einem benachbarten Netzwerkteilnehmer in einem vorherigen Schritt, insbesondere in dem unmittelbar vorherigen Schritt empfangen hat, an wenigstens einen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer weiter. Nachdem also ein Netzwertkeilnehmer das Synchronisationssignal in einem Schritt empfängt, leitet er dieses empfangene Synchronisationssignal in einem nächsten Schritt, insbesondere in dem unmittelbar nächsten Schritt insbesondere an all seine weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer weiter, zweckmäßigerweise ohne es dabei an denjenigen benachbarten Netzwerkteilnehmer zurückzuschicken, von welchem er es empfangen hat. Wenn ein Netzwerkteilnehmer keine weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer besitzt, leitet er das empfangene Synchronisationssignal insbesondere nicht weiter.Thereupon n further steps are carried out, in particular with n≥1. In these n further steps, in each case at least one network subscriber forwards the synchronization signal, which he has received from at least one neighboring network participant in a previous step, in particular in the immediately preceding step, to at least one further neighboring network participant. Thus, after a Netzwertkeilnehmer receives the synchronization signal in one step, he passes this received synchronization signal in a next step, especially in the immediately next step, in particular to all its other neighboring network participants, conveniently without it to send back to those adjacent network participants, from which he has received. In particular, if a network subscriber has no other adjacent network subscribers, he does not forward the received synchronization signal.

Insbesondere werden mindestens derart viele weitere Schritten durchgeführt, bis jeder Netzwerkteilnehmer mindestens einmal das Synchronisationssignal von wenigstens einem benachbarten Netzwerkteilnehmer empfangen hat, insbesondere mit Ausnahme des ersten Netzwerkteilnehmers von welchem die Synchronisation ursprünglich ausgeht. Zweckmäßigerweise werden die Schritte des Verfahrens periodisch widerholt, insbesondere gemäß einem vorgegebenen Takt. Somit wird das Synchronisationssignal zweckmäßigerweise periodisch in vorgegebenen zeitlichen Abständen ausgehend von dem ersten Netzwerkteilnehmer an alle Netzwerkteilnehmer verteilt. In particular, at least as many further steps are performed until each network subscriber has received the synchronization signal from at least one neighboring network participant at least once, in particular with the exception of the first network participant from which the synchronization originated. Advantageously, the steps of the method are repeated periodically, in particular according to a predetermined clock. Thus, the synchronization signal is expediently distributed periodically at predetermined time intervals, starting from the first network participant to all network participants.

Mittels dieses Synchronisationssignals können sich benachbarte Netzwerkteilnehmer zweckmäßigerweise miteinander synchronisieren. Insbesondere kann ein Netzwerkteilnehmer seine Uhr mittels des empfangenen Synchronisationssignals mit der Uhr desjenigen Netzwerkteilnehmers synchronisieren, von welchem er das Synchronisationssignal empfangen hat und/oder er kann andere Prozessschritte an dem Synchronisationssignal ausrichten. Im Zuge der n Schritte des Verfahrens kann sich somit jeder Netzwerkteilnehmer mit mindestens einem benachbarten Netzwerkteilnehmer synchronisieren, wodurch zweckmäßigerweise eine gemeinsame Zeitbasis der Netzwerkteilnehmer hergestellt wird. Durch eine derartige gemeinsame Zeitbasis wird in dem Netzwerk beispielsweise die Erfüllung von Echtzeitbedingungen ermöglicht.By means of this synchronization signal, neighboring network subscribers can expediently be synchronized with each other. In particular, a network subscriber can synchronize his watch by means of the received synchronization signal with the clock of the network subscriber from which he has received the synchronization signal and / or he can align other process steps on the synchronization signal. In the course of the n steps of the method, each network subscriber can thus synchronize with at least one adjacent network subscriber, whereby expediently a common time base of the network subscribers is established. Such a common time base enables, for example, the fulfillment of real-time conditions in the network.

Die iterative bzw. kaskadenartige Verteilung des Synchronisationssignals beginnt somit mit dem ersten Netzwerkteilnehmer, welcher im Zuge des ersten Schritts das Synchronisationssignal an seine benachbarten Netzwerkteilnehmer übermittelt. Diese benachbarten Netzwerkteilnehmer empfangen das Synchronisationssignal in dem ersten Schritt und leiten insbesondere in einem zweiten Schritt das in dem vorherigen ersten Schritt empfangene, von dem ersten Netzwerkteilnehmer ausgesendete Synchronisationssignal an ihre jeweiligen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer weiter. Diese weiteren Netzwerkteilnehmer wiederum leiten insbesondere in einem dritten Schritt das in dem zweiten Schritt empfange Synchronisationssignal an ihre jeweiligen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer weiter usw. bis schließlich alle Netzwerkteilnehmer ein Synchronisationssignal wenigstens einmal empfangen haben. Pro Schritt erhöht sich somit die Anzahl der miteinander synchronisierten Netzwerkteilnehmer zweckmäßigerweise kaskadenartig. Es versteht sich jedoch, dass die Verteilung auch danach vorteilhafterweise aufrechterhalten werden kann, um alle Netzwerkteilnehmer regelmäßig (getaktet) mit dem Synchronisierungssignal zu versorgen. Insbesondere finden die Schritte getaktet entsprechend einem Takt des Synchronisierungssignals statt.The iterative or cascading distribution of the synchronization signal thus begins with the first network participant, which transmits the synchronization signal to its neighboring network participants in the course of the first step. These neighboring network subscribers receive the synchronization signal in the first step and in particular in a second step forward the synchronization signal received in the previous first step transmitted by the first network subscriber to their respective further neighboring network subscribers. In particular, in a third step, these further network subscribers forward the synchronization signal received in the second step to their respective further adjacent network subscribers, and so on, until, finally, all network subscribers have received a synchronization signal at least once. Thus, the number of network participants synchronized with one another expediently increases in a cascade manner per step. However, it is understood that the distribution can be advantageously maintained thereafter in order to provide all network subscribers with the synchronization signal on a regular basis (clocked). In particular, the steps take place clocked in accordance with a clock of the synchronization signal.

Die Erfindung stellt somit eine Möglichkeit bereit, um ein Synchronisierungssignal in einem Netzwerk aus mehreren Netzwerkteilnehmern aufwandsarm und schnell zu verteilen und so die Netzwerkteilnehmer miteinander zu synchronisieren. Die Synchronisation geht von einem der Netzwerkteilnehmer selbst aus, namentlich von dem ersten Netzwerkteilnehmer, und erfolgt zweckmäßigerweise in dem Netzwerk automatisch von sich heraus und wird autonom von den einzelnen Netzwerkteilnehmern durchgeführt. Das Synchronisationssignal wird zweckmäßigerweise automatisch von den einzelnen Netzwerkteilnehmern untereinander weitergeleitet.The invention thus provides a way to distribute a synchronization signal in a network of multiple network participants with little effort and quickly and so to synchronize the network participants with each other. The synchronization originates from one of the network subscribers themselves, namely from the first network subscriber, and expediently takes place automatically in the network on its own initiative and is carried out autonomously by the individual network subscribers. The synchronization signal is expediently forwarded automatically by the individual network participants.

Insbesondere kann durch die Korrektur bekannter Signallaufzeiten in jedem Netzwerkteilnehmer eine hochgenaue netzwerkübergreifende Zeitbasis eingerichtet werden. Wenn ein (empfangender) Netzwerkteilnehmer nach Empfang des Synchronisationssignal dieses sofort wieder an denjenigen (sendenden) Netzwerkteilnehmer, welcher das Synchronisationssignal weitergeleitet hat, zurückschickt (Echo-Signal), kann der sendende Netzwerkteilnehmer zweckmäßigerweise eine Laufzeitverzögerung bestimmen und das Senden des Synchronisationssignals im nächsten Schritt insbesondere um die Hälfte der Echo-Laufzeit kompensieren. Damit können Signallaufzeiten zwischen den Netzwerkteilnehmern hoch genau kompensiert werden und das Synchronisationssignal erreicht im eingeschwungenen Zustand insbesondere alle Netzwerkteilnehmer zum gleichen oder zumindest im Wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt.In particular, by correcting known signal propagation times in each network subscriber, a highly accurate network-spanning time base can be set up. If, after receiving the synchronization signal, a (receiving) network subscriber immediately sends this back to the (sending) network participant which forwarded the synchronization signal (echo signal), the transmitting network participant can expediently determine a propagation delay and the transmission of the synchronization signal in the next step in particular compensate for half of the echo delay. In this way, signal propagation times between the network subscribers can be compensated with high accuracy and, in the steady state, the synchronization signal reaches in particular all network subscribers at the same or at least substantially the same time.

Für die Synchronisation bzw. die Verteilung des Synchronisationssignals ist zweckmäßigerweise keine übergeordnete Rechen- bzw. Steuereinheit notwendig, insbesondere kein Master bzw. Master-Zeitgeber wie es beispielsweise bei dem Precision Time Protocol (PTP) der Fall ist, welcher für die Synchronisation aller Netzwerkteilnehmer zuständig ist und zu diesem Zweck beispielsweise mit jedem Netzwerkteilnehmer Nachrichten austauscht. Des Weiteren ist es für die Synchronisation bzw. die Verteilung des Synchronisationssignals nicht notwendig, dass ein Netzwerkteilnehmer eine Vielzahl verschiedener Nachrichten mit einem anderen Netzwerkteilnehmer oder einer übergeordneten Recheneinheit austauscht. Zur Synchronisation mit Hilfe des vorliegenden Verfahrens genügt es insbesondere, wenn ein Netzwerkteilnehmer das Synchronisationssignal von einem benachbarten Netzwerkteilnehmer empfängt, zweckmäßigerweise periodisch gemäß einem vorgegebenen Takt.For the synchronization or the distribution of the synchronization signal expediently no higher-order arithmetic or control unit is necessary, in particular no master or master timer as is the case for example in the Precision Time Protocol (PTP), which is responsible for the synchronization of all network participants is, for example, exchanging messages with each network participant. Furthermore, it is not necessary for the synchronization or the distribution of the synchronization signal that a network participant exchanges a multiplicity of different messages with another network participant or a higher-order computing unit. For synchronization with the aid of the present method, it is sufficient, in particular, when a network subscriber receives the synchronization signal from a neighboring network subscriber, expediently periodically in accordance with a predetermined clock.

Die Netzwerkteilnehmer können sich zweckmäßig untereinander selbstständig synchronisieren ausgehend von dem ersten Netzwerkteilnehmer. Somit erfolgt die Synchronisation im Rahmen des Verfahrens nicht in unterschiedlichen hierarchischen Schichten und wird nicht durch hierarchisch übergeordnete Einheiten durchgeführt, wie es beispielsweise bei dem Network Time Protocol (NTP) der Fall ist. Weiterhin wird für die Synchronisation zweckmäßigerweise kein hochpräzises Zeitsignals benötigt, wie es beispielsweise von Atom-, Funk- oder GPS-Uhren ausgegeben wird.The network participants can expediently synchronize independently with one another starting from the first network participant. Thus, the synchronization in the context of the method is not in different hierarchical Layers and is not performed by hierarchically higher-level units, as is the case for example with the Network Time Protocol (NTP). Furthermore, it is expedient not to require a high-precision time signal for the synchronization, as is output, for example, from atomic, radio or GPS watches.

Herkömmliche Synchronisationsmethoden wie PTP oder NTP setzen zumeist eine funktionierende Infrastruktur, beispielsweise eine Ethernet-Infrastruktur des Netzwerks voraus. Im Gegensatz dazu ist das Verfahren insbesondere unabhängig von der Topologie des Netzwerks sowie von den einzelnen Netzwerkteilnehmern. Zweckmäßigerweise eignet sich das Verfahren für beliebige Arten von Netzwerken und Netzwerkteilnehmern. Die einzelnen Netzwerkteilnehmer können dabei gleicher bzw. baugleicher Art sein oder auch unterschiedlicher Bauart.Conventional synchronization methods such as PTP or NTP usually require a functioning infrastructure, for example an Ethernet infrastructure of the network. In contrast, the method is, in particular, independent of the topology of the network as well as of the individual network subscribers. Conveniently, the method is suitable for any type of network and network participants. The individual network participants can be the same or identical type or even different types.

Vorteilhafterweise wird das Synchronisationssignal jeweils innerhalb eines Zeitschlitzes empfangen und/oder gesendet. Zweckmäßigerweise erfolgt ein Austausch von Daten bzw. Nachrichten der Netzwerkteilnehmer untereinander jeweils innerhalb derartiger Zeitschlitze bzw. Zeitfenster. Innerhalb eines derartigen Zeitschlitzes kann ein Netzwerkteilnehmer somit eine bestimmte Menge an Daten senden bzw. empfangen. Im Zuge der Synchronisation kann ein Netzwerkteilnehmer somit pro Zeitschlitz das Synchronisationssignal von einem benachbarten Netzwerkteilnehmer empfangen und/oder an seine weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer weiterleiten. Das Aussenden des Synchronisationssignals an mehrere benachbarte Netzwerkteilnehmer erfolgt somit insbesondere gleichzeitig, wobei als gleichzeitig in diesem Zusammenhang insbesondere innerhalb desselben Zeitschlitzes zu verstehen ist. Insbesondere erfolgt die Synchronisation somit zeitdiskret. Zweckmäßigerweise ist die Dauer der n Schritte des Verfahrens jeweils durch die Dauer dieser Zeitschlitzes vorgegeben. Die gesamte Dauer des Synchronisationsvorgangs hängt somit zweckmäßigerweise von der Dauer dieser Zeitschlitzes sowie insbesondere von der Topologie des Netzwerks ab. Vorteilhafterweise sind die Zeitschlitze äquidistant und besitzen vorzugsweise dieselbe zeitliche Dauer.Advantageously, the synchronization signal is in each case received and / or transmitted within a time slot. Expediently, an exchange of data or messages of the network participants takes place in each case within such time slots or time slots. Within such a time slot, a network participant can thus send or receive a certain amount of data. In the course of the synchronization, a network subscriber can thus receive the synchronization signal from a neighboring network subscriber per time slot and / or forward it to its further adjacent network subscribers. The transmission of the synchronization signal to a plurality of adjacent network subscribers thus takes place in particular simultaneously, wherein as at the same time in this context in particular to be understood within the same time slot. In particular, the synchronization is thus time-discrete. The duration of the n steps of the method is expediently predetermined by the duration of this time slot. The entire duration of the synchronization process thus expediently depends on the duration of this time slot and in particular on the topology of the network. Advantageously, the time slots are equidistant and preferably have the same time duration.

Vorteilhafterweise wird einer der Netzwerkteilnehmer als der erste Netzwerkteilnehmer bestimmt, beispielsweise von einer Netzwerkkontrolleinheit. Alternativ kann einer der Netzwerkteilnehmer auch als erster Netzwerkteilnehmer vorbestimmt sein. Somit kann beispielsweise bei erster Inbetriebnahme des Netzwerks einer der Netzwerkteilnehmer fest als erster Netzwerkteilnehmer vorbestimmt werden, z.B. durch eine entsprechende Parametrierung. Insbesondere kann der erste Netzwerkteilnehmer dabei nach bestimmten Kriterien derart ausgewählt werden, dass eine möglichst schnelle und möglichst effektive Verteilung des Synchronisationssignals ermöglicht wird.Advantageously, one of the network subscribers is determined to be the first network subscriber, for example by a network control unit. Alternatively, one of the network subscribers may also be predetermined as the first network subscriber. Thus, for example, upon initial start-up of the network, one of the network subscribers may be firmly predetermined as the first network subscriber, e.g. through a corresponding parameterization. In particular, the first network participant can be selected according to certain criteria such that the fastest possible and most effective distribution of the synchronization signal is made possible.

Vorzugsweise liegt der erste Netzwerkteilnehmer in einer Mitte oder zumindest im Wesentlichen in einer Mitte des Netzwerks gemessen an der Anzahl von Netzwerkteilnehmern zwischen dem ersten Netzwerkteilnehmer und Netzwerkteilnehmern am Rand des Netzwerks. Als Mitte des Netzwerks sei insbesondere zu verstehen, dass die Anzahl von Netzwerkteilnehmern zwischen dem ersten Netzwerkteilnehmer und den am weitesten entfernten Netzwerkteilnehmern identisch oder zumindest im Wesentlichen identisch ist. Insbesondere wird zu diesem Zweck die Verteilung der Netzwerkteilnehmer beispielsweise in einem Raum oder einem Gebäude betrachtet. Insbesondere kann in diesem Fall erreicht werden, dass die Verteilung des Synchronisationssignals von dem ersten Netzwerkteilnehmer aus in alle Richtungen des Netzwerks bis zu den am weitesten entfernten Netzwerkteilnehmern jeweils in etwa dieselbe Zeit in Anspruch nimmt. Es versteht sich, dass der erste Netzwerkteilnehmer hingegen auch ein beliebiger Netzwerkteilnehmer ungeachtet von der tatsächlichen Position in dem Netzwerk sein kann.Preferably, the first network participant lies at a center, or at least substantially at a center of the network, as measured by the number of network participants between the first network participant and network participants at the edge of the network. In particular, it should be understood that the center of the network is identical or at least substantially identical to the number of network subscribers between the first network subscriber and the most remote network subscribers. In particular, the distribution of the network subscribers, for example, in a room or a building is considered for this purpose. In particular, in this case, it can be achieved that the distribution of the synchronization signal from the first network subscriber in all directions of the network to the most distant network subscribers takes approximately the same time in each case. It will be understood, however, that the first network subscriber may also be any network subscriber regardless of the actual location in the network.

Bevorzugt weist jeder Netzwerkteilnehmer Kommunikationseingänge und Kommunikationsausgänge auf. Insbesondere weist jeder Netzwerkteilnehmer für jeden seiner benachbarten Netzwerkteilnehmer jeweils wenigstens einen Kommunikationseingang und wenigstens einen Kommunikationsausgang auf. Beispielsweise können diese Kommunikationseingänge und Kommunikationsausgänge jeweils separate Kommunikationskanäle definieren, in welchen jeweils nur unidirektionale Übertragung möglich sind, oder auch kombinierte Kommunikationskanäle, in welcher jeweils bidirektionale Übertragungen möglich sind.Preferably, each network subscriber has communication inputs and communication outputs. In particular, each network subscriber has at least one communication input and at least one communication output for each of its neighboring network subscribers. For example, these communication inputs and communication outputs can each define separate communication channels, in each of which only unidirectional transmission is possible, or combined communication channels in which each bidirectional transmissions are possible.

Vorzugsweise sind, insbesondere vor Beginn des ersten Schritts, die Kommunikationseingänge der Netzwerkteilnehmer aktiviert und die Kommunikationsausgänge deaktiviert. Nach Empfang des Synchronisationssignals über einen seiner Kommunikationseingänge aktiviert ein Netzwerkteilnehmer wenigstens einen seiner Kommunikationsausgänge, insbesondere zu dem wenigstens einen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer. Sobald also ein Netzwerkteilnehmer in einem Schritt von einem seiner benachbarten Netzwerkteilnehmer das Synchronisation empfängt, aktiviert er automatisch seine Kommunikationsausgänge zu allen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmern und leitet das am Kommunikationseingang empfangene Synchronisationssignal automatisch im nächsten Schritt an allen aktivierten Ausgängen weiter, wodurch auf einfache Weise ein automatisches iteratives Weiterleiten des Synchronisationssignal ermöglicht wird.Preferably, in particular before the start of the first step, the communication inputs of the network subscribers are activated and the communication outputs are deactivated. After receiving the synchronization signal via one of its communication inputs, a network participant activates at least one of its communication outputs, in particular to the at least one further adjacent network participant. Thus, as soon as a network participant receives the synchronization in one step from one of its neighboring network subscribers, it automatically activates its communication outputs to all other neighboring network subscribers and automatically forwards the synchronization signal received at the communication input to all activated outputs in the next step, thereby easily generating an automatic iterative Forwarding the synchronization signal is enabled.

Empfängt der Netzwerkteilnehmer von dem benachbarten Netzwerkteilnehmer auch im nächsten Schritt erneut ein Synchronisierungssignal, insbesondere weil das Synchronisierungssignal periodisch übertragen wird, sendet er das Synchronisation auch im übernächsten Schritt zu allen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmern weiter usw. If the network subscriber also receives a synchronization signal again from the neighboring network subscriber in the next step, in particular because the synchronization signal is transmitted periodically, he also sends the synchronization in the next step to all other neighboring network subscribers, etc.

Vorteilhafterweise weist der Netzwerkteilnehmer einen ‚Field Programmable Gate Array‘ (FPGA) auf. FPGAs stellen hardwarekonfigurierbare Logikschaltungen dar, welche nicht unveränderlich sind, sondern jederzeit verändert und insbesondere mittels einer Hardwarebeschreibungssprache (HDL) auf Hardware-Ebene neu programmiert bzw. neu konfiguriert werden können, indem einzelne Schaltungsbereiche des FPGA unterschiedlich verschaltet werden. Zweckmäßigerweise kann der FPGA Kommunikationseingänge und Kommunikationsausgänge aufweisen, die flexibel miteinander verschaltet werden können. Wenn der FPGA an einem seiner Kommunikationsausgänge das Synchronisationssignal empfängt, kann dieser Kommunikationsausgang vorteilhafterweise mit einem oder mehreren der Kommunikationsausgänge verschaltet werden, um das empfangene Synchronisationssignal automatisch weiterzuleiten. Es ist auch denkbar, dass der Netzwerkteilnehmer einen Mikrocontroller als Kommunikationshardware aufweist.Advantageously, the network participant has a Field Programmable Gate Array (FPGA). FPGAs are hardware-configurable logic circuits that are not fixed but can be changed at any time and, in particular, reprogrammed or reconfigured at the hardware level by means of a Hardware Description Language (HDL) by differently interconnecting individual circuit areas of the FPGA. Conveniently, the FPGA may have communication inputs and communication outputs that can be flexibly interconnected. When the FPGA receives the synchronization signal at one of its communication outputs, that communication output can be advantageously interconnected with one or more of the communications outputs to automatically relay the received synchronization signal. It is also conceivable that the network participant has a microcontroller as communication hardware.

Es kann der Fall eintreten, dass ein Netzwerkteilnehmer im Zuge eines der n Schritte das Synchronisationssignal von zwei oder mehreren benachbarten Netzwerkteilnehmern empfängt, also insbesondere in demselben Zeitschlitz. In diesem Fall leitet der Netzwerkteilnehmer im nächsten Schritt gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform eines dieser empfangenen Synchronisationssignale an wenigstens einen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer weiter. Insbesondere leitet der Netzwerkteilnehmer dabei das Synchronisationssignal weiter, welches er im vorherigen Schritt bzw. im vorherigen Zeitschlitz zuerst empfangen hat.It may be the case that a network subscriber in the course of one of the n steps receives the synchronization signal from two or more adjacent network subscribers, ie in particular in the same time slot. In this case, in the next step, according to an advantageous embodiment, the network participant forwards one of these received synchronization signals to at least one further neighboring network participant. In particular, the network subscriber forwards the synchronization signal which he first received in the previous step or in the previous time slot.

Vorteilhafterweise wird das Verfahren bzw. die Synchronisation im Rahmen des Verfahrens nach einem Reset durchgeführt, vorzugsweise nach Reset des ersten Netzwerkteilnehmers und/oder nach einem Reset aller Netzwerkteilnehmer und/oder nach einem Reset des Netzwerks. Beispielsweise kann ein derartiger Reset durch eine Netzwerkkontrolleinheit initiiert werden. Insbesondere behalten die Netzwerkteilnehmer nach der Synchronisation ihre entsprechende Konfiguration bis zu dem nächsten Reset.Advantageously, the method or the synchronization is carried out in the context of the method after a reset, preferably after reset of the first network participant and / or after a reset of all network participants and / or after a reset of the network. For example, such a reset may be initiated by a network control unit. In particular, after synchronization, network subscribers retain their corresponding configuration until the next reset.

Vorteilhafterweise wird das Verfahren bzw. die Synchronisation durchgeführt, nachdem der erste Netzwerkteilnehmer z.B. aufgrund eines Defekts ausfällt. Die Netzwerkteilnehmer laufen nach einem derartigen Ausfall des ersten Netzwerkteilnehmers insbesondere zunächst mit ihrer lokalen „Quarz-Zeit“ synchron weiter. Nach Ausfall des ersten Netzwerkteilnehmers wird insbesondere einer der übrigen Netzwerkteilnehmer als neuer erster Netzwerkteilnehmer bestimmt oder ein vorbestimmter Netzwerkteilnehmer übernimmt die Aufgabe des ersten Netzwerkteilnehmers.Advantageously, the method or the synchronization is carried out after the first network subscriber has e.g. due to a defect fails. After such a failure of the first network participant, the network participants in particular continue to synchronously continue with their local "quartz time". After failure of the first network participant in particular one of the remaining network participants is determined as a new first network participant or a predetermined network participant assumes the task of the first network participant.

Vorzugsweise ist das Synchronisationssignal ein Pulssignal. Beispielsweise können die Netzwerkteilnehmer ihre Uhren mit Hilfe einer Dauer von Pulsen oder eines speziellen Pulses dieses Pulssignal miteinander synchronisieren. Beispielsweise können die Netzwerkteilnehmer nach Senden des Synchronisationssignals bzw. Synchronisationspulses eine digital kodierte Systemzeit, insbesondere als Folge von Nullen und Einsen, übertragen. Diese Systemzeit wird von dem empfangenden, benachbarten Netzwerkteilnehmer insbesondere um die Dauer einer Synchronisationsperiode erhöht und weitergegeben. Damit hat am Ende jeder Netzwerkteilnehmer eine synchrone Systemzeit.Preferably, the synchronization signal is a pulse signal. For example, the network subscribers can synchronize their clocks by means of a duration of pulses or a special pulse of this pulse signal. For example, the network subscribers after transmission of the synchronization signal or synchronization pulse, a digitally coded system time, in particular as a sequence of zeros and ones, transmitted. This system time is increased and passed on by the receiving, neighboring network subscriber, in particular by the duration of a synchronization period. Thus, at the end of each network participant has a synchronous system time.

Vorzugsweise wird das Synchronisationssignal von dem ersten Netzwerkteilnehmer periodisch nach Maßgabe eines Synchronisationstaktes ausgegeben. Das Synchronisationssignal wird somit periodisch gemäß einem vorgegebenen Takt ausgehend von dem ersten Netzwerkteilnehmer verteilt. Die n Schritte des Verfahrens werden somit vorteilhafterweise periodisch widerholt. Zweckmäßigerweise können sich somit benachbarte Netzwerkteilnehmer durch periodisches Empfangen des Synchronisationssignals miteinander synchronisieren.Preferably, the synchronization signal is output by the first network subscriber periodically in accordance with a synchronization clock. The synchronization signal is thus distributed periodically according to a predetermined clock, starting from the first network participant. The n steps of the method are thus advantageously repeated periodically. Expediently, adjacent network subscribers can thus synchronize with one another by periodically receiving the synchronization signal.

Vorteilhafterweise sendet der erste Netzwerkteilnehmer in einem, mehreren oder allen der n weiteren Schritte erneut das Synchronisationssignal an den wenigstens einen benachbarten Netzwerkteilnehmer. Daraufhin empfängt in den weiteren Schritten jeweils wenigstens ein Netzwerkteilnehmer das Synchronisationssignal von wenigstens einem benachbarten Netzwerkteilnehmer. Weiterhin leitet dieser wenigstens eine Netzwerkteilnehmer jeweils das Synchronisationssignal, das er in einem vorherigen Schritt von dem wenigstens einen benachbarten Netzwerkteilnehmer empfangen hat, an wenigstens einen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer weiter. Somit leiten die einzelnen Netzwerkteilnehmer zweckmäßigerweise bei Empfang des Synchronisationssignals in einem Zeitschlitz das im vorherigen Zeitschlitz bzw. im vorherigen Schritt empfangene Synchronisationssignal weiter. Advantageously, the first network participant sends the synchronization signal to the at least one neighboring network participant again in one, several or all of the further n steps. Then, in each of the further steps, at least one network participant receives the synchronization signal from at least one neighboring network participant. Furthermore, this at least one network subscriber in each case forwards the synchronization signal, which he has received in a previous step from the at least one neighboring network subscriber, to at least one further neighboring network subscriber. Thus, upon receipt of the synchronization signal in a time slot, the individual network users expediently forward the synchronization signal received in the previous time slot or in the previous step.

Vorzugsweise sendet der erste Netzwerkteilnehmer periodisch gemäß vorgegebenem Takt das Synchronisationssignal erneut aus. Somit wird das Synchronisationssignal vorteilhafterweise periodisch erneut zwischen den Netzwerkteilnehmern verteilt. Insbesondere sendet der erste Netzwerkteilnehmer das Synchronisationssignal nach einer vorgegebenen Anzahl von Schritten bzw. Zeitschlitzen erneut aus. Zweckmäßigerweise kann das Synchronisationssignal in jedem Schritt bzw. in jedem Zeitschlitz erneut von dem ersten Netzwerkteilnehmer ausgesendet werden. Insbesondere können auf diese Weise die den einzelnen Verfahrensschritten zugeordneten Zeitschlitze definiert werden, d.h. der Beginn eines Zeitschlitzes wird durch den Beginn des Empfangs des Synchronsignals definiert usw. Insbesondere startet in diesem Fall jeder Netzwerkteilnehmer die Übertragung des im vorherigen Schritt bzw. vorherigen Zeitschlitzes empfangenen Synchronisierungssignals an die benachbarten Teilnehmer dann, wenn er selbst wiederum ein neues Synchronisierungssignal empfängt. Insbesondere kann diese Periodizität, mit welcher das Synchronisationssignal von dem ersten Netzwerkteilnehmer erneut ausgesendet wird, bei Bedarf variiert werden. Diese Veränderung der Periodizität pflanzt sich insbesondere iterativ fort.Preferably, the first network subscriber periodically transmits the synchronization signal again according to a predetermined clock. Thus, the synchronization signal is advantageously periodically redistributed between the network subscribers. In particular, the first network subscriber sends the synchronization signal again after a predetermined number of steps or time slots. Conveniently, the synchronization signal in each step or in each time slot can be sent out again by the first network participant. In particular, the time slots assigned to the individual method steps can be defined in this way, ie the start of a time slot is defined by the beginning of the reception of the synchronization signal, etc. In this case, in particular, each network participant starts the transmission of the synchronization signal received in the previous step or previous time slot the neighboring subscribers when he himself receives a new synchronization signal. In particular, this periodicity with which the synchronization signal is retransmitted by the first network participant can be varied if necessary. This change in periodicity propagates in particular iteratively.

Ein erfindungsgemäßer Netzwerkteilnehmer, z.B. ein Steuergerät einer Druckmaschine, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren bzw. alle teilnehmerspezifischen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Netzwerkteilnehmers sowie dies erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung in analoger Art und Weise.A network subscriber according to the invention, e.g. a control unit of a printing press, is, in particular programmatically, adapted to carry out an inventive method or all participant-specific steps of a method according to the invention. Advantages and advantageous embodiments of the network participant according to the invention and the method according to the invention will become apparent from the present description in an analogous manner.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Netzwerkteilnehmer als eine Maschinenkomponente einer Maschine bzw. Anlage ausgebildet, welche insbesondere dazu eingerichtet ist, über das Netzwerk mit weiteren Maschinenkomponenten vernetzt zu sein. Die Maschinenkomponente kann als eine Komponente der sog. Feld- und Steuerungsebene ausgebildet sein oder auch als Komponente der sog. Leitebene. Beispielsweise kann der Netzwerkteilnehmer als ein Sensor, ein Aktor, eine Steuerung usw. ausgebildet sein, insbesondere in der sog. Feld- und Steuerungsebene. Eine derartige Steuerung kann beispielsweise als CNC-Steuerung (Computerized Numerical Control), NC-Steuerung (Numerical Control), speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) und/oder Motion-Logic-Steuerung (MC - Motion Control) ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Netzwerkteilnehmer auch als ein sog. „Smart Device“ ausgebildet sein, insbesondere als ein tragbares Handgerät, zweckmäßigerweise als ein Touchscreenhandgerät, z.B. als ein Smartphone oder als ein Tablet-PC, insbesondere in der sog. Leitebene.According to a particularly preferred embodiment, the network participant is designed as a machine component of a machine or plant, which is in particular configured to be networked with other machine components via the network. The machine component can be designed as a component of the so-called field and control plane or as a component of the so-called control level. For example, the network participant may be designed as a sensor, an actuator, a controller, etc., in particular in the so-called field and control plane. Such a control can be designed, for example, as a CNC (Computerized Numerical Control), NC (numerical control), programmable logic controller (PLC) and / or motion-logic (MC) control. For example, the network participant may also be designed as a so-called "smart device", in particular as a portable handheld device, expediently as a touchscreen handheld device, e.g. as a smartphone or as a tablet PC, especially in the so-called control level.

Die Erfindung eignet sich für eine weite Bandbreite von Applikationen, beispielsweise für Tunnelbohrmaschinen, Hydraulik-Stanzen/Pressen, allgemeine Automatisierungen, Semiconductor-Handling, Robotik usw. Die Maschine kann insbesondere als eine Werkzeugmaschine, wie beispielsweise ein Schweißsystem, ein Schraubsystem, eine Drahtsäge oder eine Fräsmaschine, oder als eine Bahnbearbeitungsmaschine, wie z.B. eine Druckmaschine, eine Zeitungsdruckmaschine, eine Tiefdruck-, Siebdruckmaschine, eine Inline-Flexodruckmaschine oder eine Verpackungsmaschine ausgebildet sein. Die Maschine kann auch als eine (Band-) Anlage zur Herstellung eines Automobils oder zur Herstellung von Komponenten eines Automobils (z.B. Verbrennungsmotoren oder Steuergeräte) ausgebildet sein.The invention is suitable for a wide range of applications, for example for tunnel boring machines, hydraulic stamping / pressing, general automation, semiconductor handling, robotics, etc. The machine can be used in particular as a machine tool, such as a welding system, a screw system, a wire saw or a milling machine, or as a web-processing machine, such as a printing press, a newspaper printing press, a gravure printing, screen printing machine, an inline flexographic printing machine or a packaging machine may be formed. The machine may also be formed as a (belt) plant for manufacturing an automobile or for manufacturing components of an automobile (e.g., internal combustion engines or control devices).

Vorteilhafterweise ist der Netzwerkteilnehmer als ein „Internet of Things“-Gerät ausgebildet. Als ein derartiges „Internet of Things“-Gerät (loT-Gerät) ist insbesondere ein Gerät zu verstehen, welches über das Netzwerk mit anderen derartigen loT-Geräten vernetzt ist. Die Erfindung eignet sich vorteilhafterweise für die Vernetzung von Maschinen bzw. Maschinenkomponenten, beispielsweise auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik, im Zuge der sog. „Industrie 4.0“. Darunter ist die Vernetzung von Maschinen bzw. Anlagen und insbesondere auch deren Anbindung an das Internet der Dinge (sog. loT, „Internet of Things“) zu verstehen. Miteinander vernetzte loT-Geräte können dabei Sensoren und Sicherheitskameras bis hin zu Fahrzeugen und Produktionsmaschinen sein. Insbesondere kann ein derartiges loT-Gerät als ein Sensor, ein Aktor, eine Steuerung oder eine andere Maschinenkomponenten einer Maschine bzw. Anlage ausgebildet sein, welches über das Netzwerk mit anderen derartigen als loT-Geräten vernetzt ist.Advantageously, the network participant is designed as an "Internet of Things" device. As such an "Internet of Things" device (loT device) is in particular a device to understand, which is networked via the network with other such loT devices. The invention is advantageously suitable for the networking of machines or machine components, for example in the field of automation technology, in the course of the so-called "Industry 4.0". This includes the networking of machines or systems and in particular their connection to the Internet of Things (so-called loT, "Internet of Things"). Interconnected loT devices can be sensors and security cameras right up to vehicles and production machines. In particular, such a loT device can be designed as a sensor, an actuator, a controller or another machine component of a machine or system which is networked with other than loT devices via the network.

Durch Verteilung des Synchronisationssignals bzw. durch die Synchronisation derartiger als Maschinenkomponenten bzw. loT-Geräte in der Industrie 4.0 ausgebildete Netzwerkteilnehmer im Rahmen des vorliegenden Verfahrens kann insbesondere auf einfache Weise ein gemeinsame Zeitbasis hergestellt werden, so dass ein fehlerfreier, effizienter Betrieb der entsprechenden Maschine ermöglicht wird und beispielsweise unterschiedlicher Aggregate der Maschine synchron und aufeinander abgestimmt ablaufen können.By distribution of the synchronization signal or by the synchronization of such as machine components or loT devices in the industry 4.0 In the context of the present method, trained network subscribers can in particular be easily established a common time base, so that error-free, efficient operation of the corresponding machine is made possible and, for example, different units of the machine can run synchronously and coordinated with one another.

Die Erfindung eignet sich besonders vorteilhaft für Netzwerke bzw. Netzwerkteilnehmer gemäß dem sog. „Time Sensitive Networking“ (TSN), einer Reihe von Normen, welche sich unter anderem mit der Synchronisation von Netzwerkteilnehmern in einem Netzwerk befassen, insbesondere um Echtzeitanforderungen zu erfüllen. Insbesondere gewinnen derartige TSN-Netzwerke bzw. TSN-Netzwerkteilnehmer im Zuge der Industrie 4.0 immer mehr an Bedeutung. Die Erfindung stellt insbesondere eine Möglichkeit zur Verbesserung derartiger TSN-Netzwerke bzw. TSN-Netzwerkteilnehmer dar.The invention is particularly advantageous for networks or network subscribers according to the so-called "Time Sensitive Networking" (TSN), a set of standards that deal, inter alia, with the synchronization of network subscribers in a network, in particular to meet real-time requirements. In particular, such TSN networks or TSN network subscribers gain in the course of the industry 4.0 more and more important. In particular, the invention represents a possibility for improving such TSN networks or TSN network subscribers.

Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. Also, the implementation of the method in the form of a computer program is advantageous because this causes very low costs, especially if an executive controller is still used for other tasks and therefore already exists. Suitable data carriers for the provision of the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, such as hard disks, flash memories, EEPROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich besch rieben.The invention is illustrated schematically with reference to exemplary embodiments in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawings.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt schematisch eine Maschine mit Maschinenkomponenten, die jeweils dazu eingerichtet sind, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. 1 1 schematically shows a machine with machine components, each of which is adapted to carry out a preferred embodiment of a method according to the invention.
  • 2 zeigt schematisch ein Netzwerk mit Netzwerkteilnehmern während verschiedener Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 schematically shows a network with network participants during various steps of a preferred embodiment of the method according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In 1 ist eine Maschine schematisch dargestellt und mit 100 bezeichnet, die beispielsweise als eine Bahnbearbeitungsmaschine zum Herstellen und/oder Bearbeiten von Werkstücken ausgebildet sein kann.In 1 a machine is shown schematically and designated 100, which may be formed, for example, as a web-processing machine for producing and / or machining workpieces.

Die Maschine 100 weist eine Vielzahl von Maschinenkomponenten auf, beispielsweise eine Vielzahl von Sensoren 110, eine Vielzahl von Aktoren 120 und eine Vielzahl von Steuerungen 130, welche beispielsweise als speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) ausgebildet sein können. Die Steuerungen 130 können mit Sensoren 110 verbunden sein und Messwerte dieser Sensoren 110 empfangen und können weiterhin mit Aktoren 120 verbunden sein und Ansteuerbefehle an diese Aktoren 120 übermitteln. Beispielsweise können mittels dieser Sensoren 110 und Aktoren 120 Fließbänder bewegt und/oder robotergeführte Werkzeuge angesteuert werden, um z.B. auf den Fließbändern bewegte Werkstücke zu bearbeiten, beispielsweise Schweißarme, Schraubwerkzeuge, Fräsen usw.The machine 100 has a variety of machine components, such as a variety of sensors 110 , a variety of actuators 120 and a variety of controls 130 which can be designed, for example, as programmable logic controllers (PLC). The controls 130 can with sensors 110 be connected and readings of these sensors 110 receive and can continue with actuators 120 be connected and control commands to these actuators 120 to transfer. For example, by means of these sensors 110 and actuators 120 Moving conveyor belts are moved and / or robot-controlled tools are controlled, for example, to work on the conveyor belts moved workpieces, such as welding arms, screwing tools, milling, etc.

Diese Maschinenkomponenten 110, 120, 130 sind beispielsweise als Komponenten der sog. Feld- und Steuerungsebene ausgebildet. Weiterhin kann die Maschine 100 Maschinenkomponenten 140 der sog. Leitebene aufweisen, beispielsweise Computer oder Smart-Devices wie Tablet-PCs oder Smartphones.These machine components 110 . 120 . 130 For example, they are designed as components of the so-called field and control plane. Furthermore, the machine can 100 machine components 140 have the so-called. Control level, such as computers or smart devices such as tablet PCs or smartphones.

Diese einzelnen Maschinenkomponenten 110, 120, 130, 140 sind über ein Netzwerk 150 miteinander vernetzt und stellen entsprechend Netzwerkteilnehmer dar. Es versteht sich, dass die Maschine 100 noch weitere Maschinenkomponenten aufweisen kann.These individual machine components 110 . 120 . 130 . 140 are over a network 150 networked together and represent corresponding network participants. It is understood that the machine 100 may have further machine components.

Beispielsweise können über diese Vernetzung der Maschinenkomponenten auch Messwerte der Sensoren 110 direkt über das Netzwerk 150 an einen Tablet-PC 140 eines Mitarbeiters übermittelt werden. Beispielsweise kann der Mitarbeiter über diesen Tablet-PC 140 die Maschine ansteuern, indem er z.B. Soll-Werte eingibt, die über das Netzwerk 150 an eine SPS 130 übertragen werden, welche daraufhin Aktoren 120 gemäß diesen eingegebenen Soll-Werten ansteuert.For example, via this networking of the machine components, measured values of the sensors can also be obtained 110 directly over the network 150 to a tablet PC 140 be transmitted to an employee. For example, the employee can use this tablet PC 140 To control the machine, for example, by entering target values over the network 150 to a PLC 130 which are then actuators 120 according to these entered setpoint values.

Um die auf den Fließbändern transportierte Werkstücke mittels der robotergeführten Werkzeuge präzise bearbeiten zu können, müssen die Bewegungen der einzelnen robotergeführten Werkzeuge sowie der Fließbänder synchron und aufeinander abgestimmt ablaufen. Zu diesem Zweck ist es notwendig, dass die einzelnen Maschinenkomponenten 110, 120, 130, 140 über eine gemeinsame Zeitbasis verfügen.In order to be able to precisely process the workpieces transported on the assembly lines by means of the robot-controlled tools, the movements of the individual robot-controlled tools as well as the conveyor belts must be synchronized and coordinated. For this purpose it is necessary that the individual machine components 110 . 120 . 130 . 140 have a common time base.

Die Maschinenkomponenten 110, 120, 130, 140 sind daher jeweils als bevorzugte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Netzwerkteilnehmers ausgebildet und sind jeweils, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Im Zuge dessen wird ein Synchronisationssignal zwischen den Maschinenkomponenten 110, 120, 130, 140 automatisch verteilt, vorzugsweise periodisch gemäß einem vorgegebenen Takt. Mit Hilfe dieses verteilten Synchronisationssignals synchronisieren sich die Maschinenkomponenten 110, 120, 130, 140 untereinander automatisch von selbst und stellen somit eine gemeinsame Zeitbasis her.The machine components 110 . 120 . 130 . 140 are therefore each designed as a preferred embodiment of a network participant according to the invention and are each, in particular programmatically, configured to carry out a preferred embodiment of a method according to the invention. In the course of this, a synchronization signal between the machine components 110 . 120 . 130 . 140 automatically distributed, preferably periodically according to a predetermined clock. With the help of this distributed synchronization signal, the machine components synchronize 110 . 120 . 130 . 140 automatically by themselves and thus produce a common time base.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Folgenden in Bezug auf 2 erläutert, in welcher ein Netzwerk 200 mit Netzwerkteilnehmern 201 schematisch während verschiedener Schritte des Verfahrens dargestellt ist. Das Netzwerk 200 kann beispielsweise analog zu 1 als ein Netzwerk aus einer Vielzahl von Maschinenkomponenten einer Maschine ausgebildet sein.A preferred embodiment of the method according to the invention is described below with reference to 2 explains in which a network 200 with network participants 201 schematically during various steps of the process. The network 200 can be analogous to 1 be formed as a network of a plurality of machine components of a machine.

Zwischen benachbarten Netzwerkteilnehmern besteht dabei jeweils eine direkte Kommunikationsverbindung, über welche diese benachbarten Netzwerkteilnehmer direkt miteinander, ohne weitere zwischengeschaltete dritte Netzwerkteilnehmer kommunizieren können. Insbesondere ist diese direkte Kommunikationsverbindung über eine Kabelverbindung hergestellt. Derartige direkte Kommunikationsverbindungen zwischen benachbarten Netzwerkteilnehmern sind in 2 durch Pfeile dargestellt.There is in each case a direct communication connection between adjacent network subscribers, via which these neighboring network subscribers can communicate directly with each other without any further intermediary third network subscribers. In particular, this direct communication connection is made via a cable connection. Such direct communication links between adjacent network subscribers are in 2 represented by arrows.

Jeder Netzwerkteilnehmer 201 besitzt wenigstens einen benachbarten Netzwerkteilnehmer. Für die direkte Kommunikationsverbindung zu einem benachbarten Netzwerkteilnehmer besitzt jeder Netzwerkteilnehmer jeweils einen entsprechenden Kommunikationseingang und einen entsprechenden Kommunikationsausgang. Zu Beginn des Verfahrens sind die Kommunikationseingänge der einzelnen Netzwerkteilnehmer 201 aktiviert und die Kommunikationsausgänge zunächst deaktiviert.Every network participant 201 owns at least one neighboring network participant. For the direct communication connection to a neighboring network participant, each network participant has in each case a corresponding communication input and a corresponding communication output. At the beginning of the procedure are the communication inputs of the individual network participants 201 is activated and the communication outputs are deactivated first.

Zweckmäßigerweise können die einzelnen Netzwerkteilnehmer 201 jeweils einen Field Programmable Gate Array (FPGA) aufweisen. Die Kommunikationseingänge und Kommunikationsausgänge der einzelnen Netzwerkteilnehmer 201 können zweckmäßigerweise auf diesem jeweiligen FPGA realisiert sein und bei Bedarf flexibel miteinander verschaltet werden.Conveniently, the individual network participants 201 each have a field programmable gate array (FPGA). The communication inputs and communication outputs of the individual network participants 201 can be conveniently implemented on this particular FPGA and interconnected flexibly if necessary.

Im Zuge des Verfahrens werden die einzelnen Netzwerkteilnehmer 201 des Netzwerks 200 miteinander synchronisiert, indem eine Verteilung eines Synchronisierungssignals gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stattfindet. 2a zeigt dabei das Netzwerk 200 zu Beginn des Verfahrens, beispielsweise unmittelbar nach einem Reset des Netzwerks 200 bzw. nach einem Reset aller Netzwerkteilnehmer 201, welcher beispielsweise von einer (nicht dargestellten) Netzwerkkontrolleinheit initiiert wird.In the course of the procedure, the individual network participants 201 of the network 200 synchronized by taking place a distribution of a synchronization signal according to a preferred embodiment of the invention. 2a shows the network 200 at the beginning of the procedure, for example immediately after a reset of the network 200 or after a reset of all network participants 201 which is initiated, for example, by a network control unit (not shown).

Einer der Netzwerkteilnehmer wird als ein erster Netzwerkteilnehmer bestimmt, beispielsweise von der Netzwerkkontrolleinheit. Alternativ kann dieser erste Netzwerkteilnehmer auch fest vorbestimmt sein. Insbesondere wird ein Netzwerkteilnehmer als erster Netzwerkteilnehmer bestimmt, welcher in der Mitte bzw. im Wesentlichen in der Mitte des Netzwerks 200 gemessen an der Anzahl von Netzwerkteilnehmern zwischen diesem Netzwerkteilnehmer und Netzwerkteilnehmern am Rand des Netzwerks liegt. In 2a ist dieser erste Netzwerkteilnehmer mit 210 bezeichnet.One of the network subscribers is designated as a first network subscriber, for example by the network control unit. Alternatively, this first network participant can also be fixedly predetermined. In particular, a network participant is determined as the first network participant, which is in the middle or substantially in the middle of the network 200 measured by the number of network subscribers between this network subscriber and network subscribers at the edge of the network. In 2a is this first network participant with 210 designated.

Von diesem ersten Netzwerkteilnehmer 210 ausgehend wird nun im Zuge des Verfahrens die Verteilung des Synchronisierungssignals bzw. die Synchronisation der Netzwerkteilnehmer 201 iterativ bzw. kaskadenartig in einer Vielzahl von insbesondere äquidistanten Schritten durchgeführt, wobei mit jedem Schritt ein entsprechender Zeitschlitz verknüpft ist.From this first network participant 210 Starting in the course of the method, the distribution of the synchronization signal or the synchronization of the network participants 201 performed iteratively or cascade-like in a plurality of particular equidistant steps, with each step, a corresponding time slot is linked.

2b zeigt das Netzwerk 200 in einem ersten Schritt des Verfahrens, wobei der erste Netzwerkteilnehmer 210 ein Synchronisationssignal in Form eines Pulssignals mit einem Puls von vorgegebener Zeitdauer an seine benachbarten Netzwerkteilnehmer 221, 222, 223 und 224 sendet, insbesondere innerhalb eines ersten Zeitschlitzes. Gleichzeitig empfangen in diesem ersten Zeitschlitz die Netzwerkteilnehmer 221, 222, 223 und 224 jeweils das von dem ersten Netzwerkteilnehmer 210 gesendete Synchronisationssignal über ihren jeweiligen Kommunikationseingang. 2 B shows the network 200 in a first step of the method, wherein the first network participant 210 a synchronization signal in the form of a pulse signal with a pulse of predetermined duration to its adjacent network participants 221 . 222 . 223 and 224 sends, in particular within a first time slot. At the same time, the network subscribers receive in this first time slot 221 . 222 . 223 and 224 each from the first network participant 210 sent synchronization signal via their respective communication input.

Auf Empfang des Synchronisationssignals hin aktiviert jeder dieser Netzwerkteilnehmer 221, 222, 223 und 224 seine Kommunikationsausgänge zu den jeweiligen übrigen benachbarten Netzwerkteilnehmern. In einem zweiten Schritt des Verfahrens leitet jeder der Netzwerkteilnehmer 221, 222, 223 und 224 in einem auf den ersten Zeitschlitz folgenden zweiten Zeitschlitz über seine aktivierten Kommunikationsausgänge das empfangene Synchronisationssignal an seine weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer weiter. Insbesondere können diese aktivierten Kommunikationsausgänge durch das jeweilige FPGA mit dem Kommunikationseingang verschaltet werden, an welchem das Synchronisationssignal empfangen wurde, um ein automatisches Weiterleiten des Synchronisationssignals zu ermöglichen. 2c zeigt das Netzwerk 200 in diesem zweiten Schritt des Verfahrens.Upon receipt of the synchronization signal, each of these network subscribers activates 221 . 222 . 223 and 224 its communication outputs to the respective other neighboring network subscribers. In a second step of the process, each of the network participants initiates 221 . 222 . 223 and 224 in a following on the first time slot second time slot via its activated communication outputs the received synchronization signal to its other adjacent network participants on. In particular, these activated communication outputs can be interconnected by the respective FPGA with the communication input at which the synchronization signal has been received in order to enable an automatic forwarding of the synchronization signal. 2c shows the network 200 in this second step of the procedure.

Der Netzwerkteilnehmer 221 leitet dabei das Synchronisationssignal in dem zweiten Zeitschlitz an seine weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer 231 und 232 weiter. Der mit 222 bezeichnete Netzwerkteilnehmer leitet das empfangene Synchronisationssignal in dem zweiten Zeitschlitz an seine weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer 232 und 233 weiter. Netzwerkteilnehmer 223 leitet das Synchronisationssignal in dem zweiten Zeitschlitz an die Netzwerkteilnehmer 233 und 234 weiter. Von dem Netzwerkteilnehmer 224 wird das Synchronisationssignal in dem zweiten Zeitschlitz an seine weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer 234 und 235 weitergeleitet.The network participant 221 It passes the synchronization signal in the second time slot to its other adjacent network participants 231 and 232 continue. The one with 222 designated network participant forwards the received synchronization signal in the second time slot to its other adjacent network subscribers 232 and 233 continue. Network participants 223 routes the synchronization signal to the network subscribers in the second time slot 233 and 234 continue. From the network participant 224 is the synchronization signal in the second time slot to its other adjacent network participants 234 and 235 forwarded.

Analog zu dem ersten Schritt empfangen dabei die Netzwerkteilnehmer 231, 232, 233, 234 und 235 in dem zweiten Zeitschlitz das Synchronisationssignal von ihren jeweiligen benachbarten Netzwerkteilnehmern.Analogous to the first step, the network participants receive this 231 . 232 . 233 . 234 and 235 in the second time slot, the synchronization signal from its respective neighboring network subscribers.

Es sei betont, dass in dem zweiten Zeitschlitz auch erneut eine Übertragung des Synchronisierungssignals ausgehend von dem ersten Netzwerkteilnehmer stattfinden kann. Insbesondere können so durch ein periodisch versandetes Synchronisierungssignal die den einzelnen Verfahrensschritten zugeordneten Zeitschlitze definiert werden, d.h. der Beginn des zweiten Zeitschlitzes wird durch den Beginn des Empfangs des zweiten Synchronisierungssignals definiert usw. Insbesondere startet in diesem Fall jeder Netzwerkteilnehmer die Übertragung des im vorherigen Schritt empfangenen Synchronisierungssignals an die benachbarten Teilnehmer dann, wenn er selbst wiederum ein neues Synchronisierungssignal empfängt.It should be emphasized that in the second time slot, a transmission of the synchronization signal can again take place starting from the first network subscriber. In particular, the time slots assigned to the individual method steps can thus be defined by a periodically dispatched synchronization signal, i. the beginning of the second time slot is defined by the beginning of the reception of the second synchronization signal, etc. In particular, in this case, each network participant starts transmission of the synchronization signal received in the previous step to the adjacent users, when in turn it receives a new synchronization signal.

In 2d ist das Netzwerk 200 in einem dritten Schritt des Verfahrens gezeigt. Analog zu dem zweiten Schritt leiten die Netzwerkteilnehmer 231, 232, 233, 234 und 235 in dem dritten Schritt das empfangene Synchronisationssignal in einem auf den zweiten Zeitschlitz folgenden dritten Zeitschlitz an ihre jeweiligen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer weiter.In 2d is the network 200 shown in a third step of the method. Analogous to the second step, the network participants 231 . 232 . 233 . 234 and 235 in the third step, the received synchronization signal in a third time slot following the second time slot to its respective other adjacent network participants on.

Beispielsweise aktiviert der Netzwerkteilnehmer 231 nach Empfang des Synchronisationssignals von dem Netzwerkteilnehmer 221 in dem zweiten Zeitschlitz seine Kommunikationsausgänge zu den weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmern 241, 242 und 243 und leitet das Synchronisationssignal in dem dritten Zeitschlitz an diese Netzwerkteilnehmer 241, 242 und 243 weiter.For example, the network participant activates 231 upon receipt of the synchronization signal from the network subscriber 221 in the second time slot, its communication outputs to the other neighboring network subscribers 241 . 242 and 243 and passes the synchronization signal in the third time slot to these network subscribers 241 . 242 and 243 continue.

Der Netzwerkteilnehmer 232 empfängt in dem zweiten Zeitschlitz von zwei benachbarten Netzwerkteilnehmern 221 und 222 jeweils einmal das Synchronisationssignal, leitet aber nur eines dieser beiden empfangenen Synchronisationssignale weiter, insbesondere das Synchronisationssignal, welches er in dem zweiten Zeitschlitz zuerst empfangen hat, beispielsweise das von dem Netzwerkteilnehmer 221 gesendete Synchronisationssignal.The network participant 232 receives in the second time slot from two adjacent network subscribers 221 and 222 in each case once the synchronization signal, but forwards only one of these two received synchronization signals, in particular the synchronization signal, which he has received in the second time slot first, for example, that of the network participant 221 sent synchronization signal.

Zum Weiterleiten dieses empfangenen Synchronisationssignals aktiviert der Netzwerkteilnehmer 232 seine Kommunikationsausgänge zu denjenigen benachbarten Netzwerkteilnehmern 243 und 244, von welchen er in dem zweiten Zeitschlitz kein Synchronisationssignal empfangen hat, und leitet das Synchronisationssignal in dem dritten Zeitschlitz an diese weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer 243 und 244 weiter.To forward this received synchronization signal activates the network participant 232 its communication outputs to those neighboring network subscribers 243 and 244 from which it has not received a synchronization signal in the second time slot, and passes the synchronization signal in the third time slot to these other neighboring network subscribers 243 and 244 continue.

Ebenso empfängt der Netzwerkteilnehmer 233 in dem zweiten Zeitschlitz von zwei benachbarten Netzwerkteilnehmern 222 und 223 jeweils einmal das Synchronisationssignal, leitet aber auch nur das zuerst empfangene Synchronisationssignal, beispielsweise des Netzwerkteilnehmers 223, in dem dritten Zeitschlitz an seine weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer 245 und 246 weiter.Likewise, the network participant receives 233 in the second time slot of two adjacent network subscribers 222 and 223 in each case once the synchronization signal, but also passes only the first received synchronization signal, such as the network participant 223 in the third time slot to its other neighboring network subscribers 245 and 246 continue.

Analog empfängt auch der Netzwerkteilnehmer 234 in dem zweiten Zeitschlitz von zwei benachbarten Netzwerkteilnehmern 223 und 224 jeweils einmal das Synchronisationssignal und leitet in dem dritten Zeitschlitz ebenfalls nur das zuerst empfangene Synchronisationssignal beispielsweise von dem Netzwerkteilnehmer 223 an seinen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer 247 weiter.Analog also receives the network participant 234 in the second time slot of two adjacent network subscribers 223 and 224 in each case once the synchronization signal and also directs in the third time slot also only the first received synchronization signal, for example, from the network participant 223 to its other neighboring network participants 247 continue.

Der Netzwerkteilnehmer 235 empfängt in dem zweiten Zeitschlitz nur einmal das Synchronisationssignal, nämlich von seinem benachbarten Netzwerkteilnehmer 224. In dem dritten Zeitschlitz leitet der Netzwerkteilnehmer 235 dieses empfangene Synchronisationssignal an seine weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer 247, 248 und 249 weiter.The network participant 235 receives in the second time slot only once the synchronization signal, namely from its neighboring network participant 224 , In the third time slot, the network subscriber forwards 235 this received synchronization signal to its other neighboring network subscribers 247 . 248 and 249 continue.

Auf analoge Weise werden daraufhin in entsprechenden weiteren Schritten und Zeitschlitzen jeweils von Netzwerkteilnehmern das Synchronisationssignal empfangen und an die jeweiligen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer weitergeleitet, bis alle Netzwerkteilnehmer bis auf den ersten Netzwerkteilnehmer 210 jeweils mindestens einmal das Synchronisationssignal empfangen haben. Anhand des empfangenen Synchronisationssignals synchronisieren sich daraufhin jeweils benachbarte Netzwerkteilnehmer miteinander, wodurch eine gemeinsame Zeitbasis in dem Netzwerk 200 hergestellt ist.In an analogous manner, the synchronization signal is subsequently received by respective network subscribers in corresponding further steps and time slots and forwarded to the respective further adjacent network subscribers until all network subscribers except for the first network subscriber are received 210 each have received at least once the synchronization signal. Based on the received synchronization signal, adjacent network participants then synchronize with each other, thereby creating a common time base in the network 200 is made.

Zweckmäßigerweise wird das Synchronisationssignal in jedem Zeitschlitz erneut von dem ersten Netzwerkteilnehmer 210 gemäß obiger Erläuterungen ausgesendet und die einzelnen Verfahrensschritte werden periodisch wiederholt und insbesondere in jedem Zeitschlitz erneut durchgeführt. Bei Bedarf kann diese Periodizität auch variiert werden, z.B. von der Netzwerkkontrolleinheit, so dass der Abstand zwischen zwei Synchronisationssignalen verändert werden kann.Conveniently, the synchronization signal in each time slot again from the first network participant 210 emitted according to the above explanations and the individual process steps are repeated periodically and in particular carried out again in each time slot. If necessary, this periodicity can also be varied, for example by the network control unit, so that the distance between two synchronization signals can be changed.

Claims (15)

Verfahren zum Verteilen eines Synchronisationssignals in einem Netzwerk (150, 200) aus mehreren Netzwerkteilnehmern (110, 120, 130, 140, 201), wobei in dem Netzwerk (150,200) zwischen benachbarten Netzwerkteilnehmern (110, 120, 130, 140, 201) jeweils eine direkte Kommunikationsverbindung besteht, wobei in einem ersten Schritt ein erster Netzwerkteilnehmer (210) ein Synchronisationssignal an wenigstens einen benachbarten Netzwerkteilnehmer (221, 222, 223, 224) sendet, wobei daraufhin in n weiteren Schritten jeweils wenigstens ein Netzwerkteilnehmer (231, 232, 233, 234, 235) das Synchronisationssignal, das er von wenigstens einem benachbarten Netzwerkteilnehmer (221, 222, 223, 224) in einem vorherigen Schritt empfangen hat, an wenigstens einen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer (241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249) weiterleitet.A method for distributing a synchronization signal in a network (150, 200) from a plurality of network subscribers (110, 120, 130, 140, 201), wherein in the network (150, 200) between adjacent network subscribers (110, 120, 130, 140, 201), respectively a direct communication connection exists, wherein in a first step, a first network participant (210) to a synchronization signal at least one adjacent network participant (221, 222, 223, 224) transmits, in which case in n further steps in each case at least one network participant (231, 232, 233, 234, 235) transmits the synchronization signal from at least one neighboring network participant (221, 222 , 223, 224) in a previous step, forwards to at least one other neighboring network participant (241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Synchronisationssignal jeweils innerhalb eines Zeitschlitzes empfangen und/oder gesendet wird.Method according to Claim 1 in which the synchronization signal is received and / or transmitted in each case within one time slot. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Zeitschlitze äquidistant sind.Method according to Claim 2 , wherein the time slots are equidistant. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei einer der Netzwerkteilnehmer (110, 120, 130, 140, 201) als der erste Netzwerkteilnehmer (210) bestimmt wird oder vorbestimmt ist.Method according to one of the preceding claims, wherein one of the network subscribers (110, 120, 130, 140, 201) is determined as the first network subscriber (210) or is predetermined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Netzwerkteilnehmer (210) in einer Mitte oder zumindest im Wesentlichen in einer Mitte des Netzwerks (200) gemessen an der Anzahl von Netzwerkteilnehmern (110, 120, 130, 140, 201) zwischen dem ersten Netzwerkteilnehmer (210) und Netzwerkteilnehmern am Rand des Netzwerks (150,200) liegt.The method of any preceding claim, wherein the first network participant (210) is located at a center or at least substantially at a center of the network (200) measured by the number of network participants (110, 120, 130, 140, 201) between the first network participant (210) and network subscribers at the edge of the network (150,200). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jeder Netzwerkteilnehmer (110, 120, 130, 140, 201) Kommunikationseingänge und Kommunikationsausgänge aufweist, wobei die Kommunikationseingänge aktiviert und die Kommunikationsausgänge deaktiviert sind, wobei ein Netzwerkteilnehmer (110, 120, 130, 140, 201) nach Empfang des Synchronisationssignals über einen seiner Kommunikationseingänge wenigstens einen seiner Kommunikationsausgänge aktiviert.Method according to one of the preceding claims, wherein each network participant (110, 120, 130, 140, 201) has communication inputs and communication outputs, wherein the communication inputs are activated and the communication outputs are deactivated, wherein a network participant (110, 120, 130, 140, 201) activates at least one of its communication outputs after receiving the synchronization signal via one of its communication inputs. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei, wenn ein Netzwerkteilnehmer (232, 233, 234) in dem vorherigen Schritt von zwei oder mehreren benachbarten Netzwerkteilnehmern (221, 222, 223, 224) jeweils das Synchronisationssignal empfangen hat, dieser Netzwerkteilnehmer (232, 233, 234) eines dieser empfangenen Synchronisationssignale an wenigstens einen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer (241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249) weiterleitet.Method according to one of the preceding claims, wherein in the previous step, if a network participant (232, 233, 234) in each case received the synchronization signal from two or more adjacent network subscribers (221, 222, 223, 224), said network participant (232, 233 , 234) forwards one of these received synchronization signals to at least one further adjacent network participant (241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches nach einem Reset des ersten Netzwerkteilnehmers (210) und/oder nach einem Reset aller Netzwerkteilnehmer (110, 120, 130, 140, 201) und/oder nach einem Reset des Netzwerks (150, 200) und/oder nach einem Ausfall des ersten Netzwerkteilnehmers (210) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, which after a reset of the first network participant (210) and / or after a reset of all network participants (110, 120, 130, 140, 201) and / or after a reset of the network (150, 200) and / or after a failure of the first network participant (210) is performed. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Synchronisationssignal ein Pulssignal, insbesondere ein periodisches Signal, ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the synchronization signal is a pulse signal, in particular a periodic signal. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in wenigstens einem der n weiteren Schritte der erste Netzwerkteilnehmer (210) erneut das Synchronisationssignal an den wenigstens einen benachbarten Netzwerkteilnehmer (221, 222, 223, 224) sendet, wobei daraufhin in den weiteren Schritten jeweils wenigstens ein Netzwerkteilnehmer (231, 232, 233, 234, 235) von wenigstens einem benachbarten Netzwerkteilnehmer (221, 222, 223, 224) das Synchronisationssignal empfängt und das Synchronisationssignal, das er in einem vorherigen Schritt von dem wenigstens einen benachbarten Netzwerkteilnehmer (221, 222, 223, 224) empfangen hat, an wenigstens einen weiteren benachbarten Netzwerkteilnehmer (241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249) weiterleitet.Method according to one of the preceding claims, wherein in at least one of the n further steps, the first network participant (210) again sends the synchronization signal to the at least one adjacent network participant (221, 222, 223, 224), then at least one in the further steps Network participant (231, 232, 233, 234, 235) of at least one adjacent network participant (221, 222, 223, 224) receives the synchronization signal and the synchronization signal, which he in a previous step from the at least one adjacent network participant (221, 222, 223, 224) to at least one further adjacent network participant (241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249). Netzwerkteilnehmer (110, 120, 130, 140, 201) für ein Netzwerk (150, 200), der dazu eingerichtet ist, alle teilnehmerspezifischen Schritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Network subscribers (110, 120, 130, 140, 201) for a network (150, 200) arranged to perform all subscriber-specific steps of a method according to any one of the preceding claims. Netzwerkteilnehmer (110, 120, 130, 140, 201) nach Anspruch 11, der als eine Maschinenkomponente einer Maschine und/oder als ein „Internet of Things“-Gerät ausgebildet ist.Network participants (110, 120, 130, 140, 201) after Claim 11 , which is designed as a machine component of a machine and / or as an "Internet of Things" device. Netzwerkteilnehmer (110, 120, 130, 140, 201) nach Anspruch 11 oder 12, der einen Field Programmable Gate Array (FPGA) aufweist.Network participants (110, 120, 130, 140, 201) after Claim 11 or 12 which has a Field Programmable Gate Array (FPGA). Computerprogramm, das einen Netzwerkteilnehmer (110, 120, 130, 140, 201) veranlasst, alle teilnehmerspezifischen Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen, wenn es auf dem Netzwerkteilnehmer (110, 120, 130, 140, 201) ausgeführt wird.Computer program that causes a network participant (110, 120, 130, 140, 201) to perform all the subscriber-specific steps of a method according to one of the Claims 1 to 10 when executed on the network subscriber (110, 120, 130, 140, 201). Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 14.Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon Claim 14 ,
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