WO2007079703A1 - Schutz- oder leittechnikgerät - Google Patents

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WO2007079703A1
WO2007079703A1 PCT/DE2006/000576 DE2006000576W WO2007079703A1 WO 2007079703 A1 WO2007079703 A1 WO 2007079703A1 DE 2006000576 W DE2006000576 W DE 2006000576W WO 2007079703 A1 WO2007079703 A1 WO 2007079703A1
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ethernet
ring
switches
protection
integrated
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PCT/DE2006/000576
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Inventor
Clemens Hoga
Gerhard Lang
Götz NEUMANN
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/10—Packet switching elements characterised by the switching fabric construction

Definitions

  • the invention relates to a protective or process control device for a power supply system, in which a plurality of device-internal device modules for the purpose of a data exchange with each other.
  • Devices in the field of digital Druckleitleit- and protection technology are preferably equipped with a modular hardware platform, so that they can be easily and cost-optimally adapted to the respective requirements in terms of expansion and functional level.
  • Such requirements include, for example, the type and performance of communication interfaces, the number of binary inputs and outputs as well as the functional density and performance of the device.
  • the platform properties of the protection and control technology devices are currently provided on the hardware side by an internal device bus.
  • the protection devices of the company SIEMENS AG are known, which are sold under the product name SIPROTEC and equipped with a parallel address, data and control bus.
  • the invention has for its object to provide a protection or control technology device, which has a modular design and makes it possible, if necessary, easily and inexpensively exchange device modules or use additional device modules in the device; Nevertheless, it is supposed to be a very high degree
  • Ethernet switch - hereinafter also called Ethernet switch - are in communication with a device-internal Ethernet ring and exchange their data over this.
  • a significant advantage of the protection or control technology device according to the invention is the fact that this relies on the known Ethernet technology with respect to the device-internal module connection; this makes it possible to use generally accessible and mature driver components.
  • Another essential advantage of the protection or control technology device is that it provides a very high level of data security because of the existing device-internal Ethernet ring, because redundancy exists because of the ring structure: namely, if the Ethernet ring at one point is intentional or unintentionally interrupted, the data connection between the device modules connected to the ring still remains intact because the ring allows data transfer around the point of interruption.
  • the 3-port switches are formed by monolithically integrated components, in particular in FPGA or ASIC design.
  • Ethernet ring has real-time capability. is staltet.
  • the Ethernet ring can work, for example, according to the known Profinet standard "i-RTE".
  • a cut-through method is understood to mean a method in which incoming data on an Ethernet switch is forwarded without intermediate storage, if these are not intended for the device module connected to the respective switch.
  • the device modules are attached to a so-called DIN rail, as it is known for example from fuse boxes and the like;
  • a DIN rail makes it possible to integrate device modules into the Ethernet ring in a very simple manner later by sliding the device modules located on the DIN rail at the desired coupling point or by applying the additional device module to the outer edge of the DIN rail and to the other device modules the Ethernet ring is connected.
  • the Ethernet switches are formed by an FPGA or ASIC device; Such components enable low production costs.
  • Ethernet switches are integrated in one and the same monolithically integrated component, for example an FPGA or ASIC component. and form a fully integrated Ethernet ring.
  • a data transfer in a very simple manner is made possible by the fact that the device-internal modules are connected from the outside to the monolithically integrated module; the ring-related data transfer then takes place within the monolithically integrated module.
  • an integrated electronic component in particular an FPGA or ASIC module is considered, in which - for example, for implementation in a protection or control equipment - a complete data transmission ring with a plurality of ring element switches is integrated such that from outside at least two of the ring element switches are electrically accessible and can be controlled and that data from one of the at least two ring element switches can be transmitted to another of the at least two ring element switches.
  • a complete Ethernet ring with a plurality of Ethernet switches is integrated in the component; these are preferably all electrically accessible and controllable from the outside and allow data transmission among each other.
  • a DIN rail is also seen, in which an ethernet-compatible ring line is integrated so that can be formed on the top hat rail Ethernet switch using the ethernet-compatible ring line an Ethernet ring.
  • an Ethernet ring With regard to a simple mechanical construction of an Ethernet ring with such DIN rail, it is considered advantageous if the Ethernet switches to be connected to the Ethernet ring have side-mounted network connections which, when the Ethernet switches are pushed together on the hat rail with each other to establish a data connection.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a protection or process control device with an integrated switch Ethernet ring
  • Figure 2 shows an embodiment of the mechanical structure of the device according to Figure 1 and
  • Figure 3 shows an embodiment of a suitable device for the device according to Figure 1 block in which a complete Ethernet ring is monolithically integrated.
  • FIG. 1 shows a protective or control device 10-referred to below as protection device 10-that includes a main CPU 20 and further device-internal device modules, specifically a binary input module 30, a communication module 40, a measured value module 50, and a command module 60 Is provided.
  • protection device 10- that includes a main CPU 20 and further device-internal device modules, specifically a binary input module 30, a communication module 40, a measured value module 50, and a command module 60 Is provided.
  • the main CPU 20 and the four device-internal device modules are connected to one another via a real-time capable switch Ethernet ring 70.
  • the connection of the main CPU 20 and the four device-internal device modules 30, 40, 50 and 60 to the Ethernet ring 70 is carried out via an Ethernet switch or Ethernet switch 80.
  • each Ethernet is -Switch 80 each formed by a 3-port switch.
  • the internal structure of the 3-port switches can for example correspond to the structure as described in the published patent application DE 102 60 806 A1.
  • the 3-port switches 80 each have - as the name implies - three ports. Two of the terminals are identified by the reference numeral A80 and serve to realize the ring structure of the Ethernet ring.
  • the third connection S80 makes it possible to connect a device-internal device module or even the main CPU 20 to the Ethernet ring 70;
  • the third port S80 may form an MII standard interface.
  • the mode of operation of the Ethernet ring 70 according to FIG. 1 corresponds to the usual Ethernet standard, so that in this regard reference may be made to the relevant technical literature.
  • the Ethernet ring 70 operates, for example, with a data rate of one gigabit / sec, and particularly preferably according to the pro fi net standard i-RTE.
  • the 3-port switches 80 are each designed such that they operate according to the so-called cut-through method. This means that data transmitted via the ring are directly forwarded without caching unless they are intended for the respective device module; Such immediate forwarding without caching requires rapid processing of the incoming data, since the 3-port switches must check in real time which of the incoming data are relevant to their own device-internal device module and which are not.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the mechanical construction of the protective device 10 according to FIG. It can be seen a DIN rail 100, on which the device modules 30, 40, 50, and 60 and the main CPU 20 are plugged. On each of the device modules and the main CPU 20 are each side two network ports LIlO and RIlO attached.
  • the Indian 2 each left NetztechnikanSchluss is denoted by the reference numeral LIlO and the right in Figure 2 network connection with the reference numeral RIlO.
  • the device modules After the device modules have been plugged onto the DIN rail 100, they are pushed together along the longitudinal direction Z of the DIN rail 100 so that the network connections L110 / R110 in contact - optically or electrically - come and the Ethernet ring 70 is closed as shown in FIG. Specifically, for example, the right
  • the main CPU 20 can also be applied to the
  • DIN rail 100 attached and brought into connection with the device-internal modules 30 and 60 in connection.
  • the ring line closing the Ethernet ring 70 which is identified by the reference numeral 200 in FIG. 1, may for example be integrated in the DIN rail 100. This is indicated schematically by a dashed line with the reference numeral 200 in FIG.
  • the device-internal device modules may each be formed by a printed circuit board 210 on which one or more electronic components 220 such as microprocessor assemblies or the like are present.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of an integrated electronic component 300, which may be, for example, an FPGA or ASIC module.
  • an Ethernet ring 70 mono- integrated lithically.
  • the Ethernet switches 80 connected to the Ethernet ring 70 which are, for example, 3-port switches, are also monolithically integrated in the component 300.
  • the device 300 provides a plurality of ports A300 formed by the data ports S80 of the Ethernet switches 80.
  • a device module can be connected to these ports A300 in each case in order to connect to the monolithically integrated one
  • the component 300 thus enables a spatially star-shaped connection of a plurality of device modules to the module 300, wherein the connected device modules are electrically connected to each other via the integrated Ethernet ring 70 in an "annular" data connection.
  • the monolithically integrated module 300 shown in FIG. 3 can be used, for example, for the protective or control device 10 according to FIG.
  • the main CPU 20 and the device-internal device modules 30 to 60 are each connected to one of the ports A300 of the device 300.
  • a microprocessor or a CPU 400 may additionally be integrated, as shown by way of example in FIG.
  • the CPU 400 may constitute the main CPU 20 of FIG.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich u. a. auf ein Schutz- oder Leittechnikgerät (10) für eine Energieversorgungsanlage, bei dem eine Mehrzahl an geräteinternen Gerätemodulen (30, 40, 50, 60) zum Zwecke eines Datenaustausches miteinander in Verbindung steht . Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die geräteinternen Gerätemodule (30, 40, 50, 60) jeweils über einen Ethernet-Schalter (80) mit einem geräteinternen Ethernet-Ring (70) in Verbindung stehen und über diesen ihre Daten austauschen.

Description

Beschreibung
Schutz- oder Leittechnikgerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schutz- oder Leittechnikgerät für eine Energieversorgungsanlage, bei dem eine Mehrzahl an geräteinternen Gerätemodulen zum Zwecke eines Datenaustausches miteinander in Verbindung steht .
Geräte auf dem Gebiet der digitalen Schaltanlagenleit- und Schutztechnik werden vorzugsweise mit einer modularen Hardwareplattform ausgestattet, damit sie hinsichtlich des Ausbau- und Funktionsgrades einfach und kostenoptimiert an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden können. Solche An- forderungen bestehen beispielsweise in der Art und der Leistungsfähigkeit von Kommunikationsschnittstellen, der Anzahl binärer Ein- und Ausgänge sowie der Funktionsdichte und Leistungsfähigkeit des Gerätes . Die Plattformeigenschaften der Schutz- und Leittechnikgeräte werden derzeit auf Hardware- seite durch einen internen Gerätebus bereitgestellt. In diesem Zusammenhang bekannt sind beispielsweise die Schutzgeräte der Firma SIEMENS AG, die unter dem Produktnamen SIPROTEC vertrieben werden und mit einem parallelen Adress-, Daten- und Steuerbus ausgestattet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schutz- bzw. Leittechnikgerät anzugeben, das einen modularen Aufbau aufweist und es ermöglicht, bei Bedarf einfach und kostengünstig Gerätemodule auszutauschen oder zusätzliche Gerätemodule in das Gerät einzusetzen; dennoch soll ein sehr hoher Grad an
Datensicherheit innerhalb des Schutz- bzw. Leittechnikgerätes gewährleistet werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die geräteinternen Gerätemodule jeweils über einen Ethernet- Schalter - nachfolgend auch Ethernet-Switch genannt - mit einem geräteinternen Ethernet-Ring in Verbindung stehen und über diesen ihre Daten austauschen.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Schutz- bzw. Leittechnikgeräts ist darin zu sehen, dass dieses bezüglich der geräteinternen Modulverbindung auf die bekannte Ethernet- Technik zurückgreift; dies ermöglicht es, allgemein zugängliche und ausgereifte Treiberkomponenten einzusetzen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgetnäßen Schutz- bzw. Leittechnikgeräts ist darin zu sehen, dass die- ses aufgrund des vorhandenen geräteinternen Ethernet-Rings eine sehr hohe Datensicherheit gewährleistet, denn aufgrund der Ringstruktur ist eine Redundanz vorhanden: Wird nämlich der Ethernetring an einer Stelle absichtlich oder unabsichtlich unterbrochen, so bleibt die Datenverbindung zwischen den an den Ring angeschlossenen Gerätemodulen dennoch erhalten, da der Ring eine Datenübertragung um die Unterbrechungsstelle herum ermöglicht.
Besonders kostengünstig und damit vorteilhaft lässt sich ein Schutz- oder Leittechnikgerät mit einem Ethernet-Ring ausstatten, wenn als Ethernet-Schalter 3 -Port-Schalter eingesetzt werden, wie sie in der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 60 806 Al beschrieben sind. Bevorzugt werden die 3-Port- Schalter durch monolithisch integrierte Komponenten, insbe- sondere in FPGA oder ASIC-Bauweise, gebildet.
Im Hinblick darauf, dass in Schutz- und Leittechnikgeräten zeitkritische Daten verarbeitet werden, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Ethernet-Ring echtzeitfähig ausge- staltet ist. Der Ethernet-Ring kann beispielsweise gemäß der bekannten Profinet-Norm „i-RTE" arbeiten.
Mit Blick auf eine maximale Datenübertragungsgeschwindigkeit wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Ethernet-Schalter im sogenannten „Cut-Through"-Verfahren arbeiten. Ein solches Verfahren wird in der Fachliteratur auch als „Cut-Through- Routing" bezeichnet. Unter einem Cut-Through-Verfahren ist ein Verfahren zu verstehen, bei dem an einem Ethernet-Switch ankommende Daten ohne Zwischenspeicherung weitergeleitet werden, wenn diese nicht für das an den jeweiligen Switch angeschlossene Gerätemodul bestimmt sind.
Um einen besonders einfachen mechanischen Aufbau des Schutz- bzw. Leittechnikgeräts zu erreichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Gerätemodule an einer sogenannten Hutschiene, wie sie beispielsweise von Sicherungskästen und dergleichen bekannt ist, befestigt werden; eine solche Hutschiene ermöglicht es, auf sehr einfache Weise nachträglich Gerätemodule in den Ethernet-Ring zu integrieren, indem die auf der Hutschiene befindlichen Gerätemodule an der gewünschten Einkoppelstelle auseinandergeschoben werden oder indem das zusätzliche Gerätemodul am äußeren Rand der Hutschiene aufgebracht und mit den übrigen Gerätemodulen an den Ether- net-Ring angeschlossen wird.
Vorzugsweise werden die Ethernet-Schalter durch einen FPGA- oder ASIC-Baustein gebildet; derartige Bausteine ermöglichen geringe Herstellungskosten.
Im Hinblick auf besonders geringe Herstellungskosten wird es als vorteilhaft angesehen, wenn zwei oder mehr Ethernet- Schalter in ein und demselben monolithisch integrierten Baustein, beispielsweise einem FPGA- oder ASIC-Baustein, inte- griert werden und einen vollständig integrierten Ethernet- Ring bilden. In einem solchen Fall wird eine Datenübertragung in sehr einfacher Weise dadurch ermöglicht, dass die geräteinternen Module von außen an den monolithisch integrierten Baustein angeschlossen werden; die ringbezogene Datenübertragung erfolgt dann innerhalb des monolithisch integrierten Bausteins .
Als selbständige Erfindung wird außerdem ein integriertes elektronisches Bauelement, insbesondere ein FPGA- oder ASIC- Baustein, angesehen, in dem - beispielsweise zur Implementierung in einem Schutz- oder Leittechnikgerät - ein kompletter Datenübertragungsring mit einer Mehrzahl an RingelementSchaltern derart integriert ist, dass von außen zumindest zwei der Ringelementschalter elektrisch zugänglich und ansteuerbar sind und dass Daten von einem der zumindest zwei Ringelement- Schalter zu einem anderen der zumindest zwei Ringelement- Schalter übertragbar sind. Vorzugsweise ist in dem Bauelement ein kompletter Ethernet-Ring mit einer Mehrzahl an Ethernet- Schaltern integriert; diese sind bevorzugt alle von außen elektrisch zugänglich und ansteuerbar und ermöglichen die Datenübertragung untereinander.
Als selbständige Erfindung wird außerdem eine Hutschiene an- gesehen, in der eine ethernet-taugliche Ringleitung derart integriert ist, dass auf die Hutschiene aufgesetzte Ethernet- Schalter unter Verwendung der ethernet-tauglichen Ringleitung einen Ethernet-Ring bilden können. Im Hinblick auf einen einfachen mechanischen Aufbau eines Ethernet-Rings mit einer solchen Hutschiene wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die mit dem Ethernet-Ring zu verbindenden Ethernet-Schalter seitlich angebrachte Netzwerkanschlüsse aufweisen, die bei einem Zusammenschieben der Ethernet-Schalter auf der Hut- schiene untereinander eine Datenverbindung herstellen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein Schutz- oder Leittechnikgerät mit einem integrierten Switch-Ether- net-Ring,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für den mechanischen Aufbau des Geräts gemäß Figur 1 und
Figur 3 ein Ausführungsbeispiel für einen für das Gerät gemäß Figur 1 geeigneten Baustein, in dem ein kompletter Ethernet-Ring monolithisch integriert ist.
In der Figur 1 erkennt man ein Schutz- bzw. Leittechnikgerät 10 - nachfolgend kurz Schutzgerät 10 genannt -, das mit einer Haupt-CPU 20 sowie weiteren geräteinternen Gerätemodulen, und zwar einem Binäreingabemodul 30, einem Kommunikationsmodul 40, einem Messwertmodul 50 sowie einem Befehlsmodul 60 ausgestattet ist.
Die Haupt-CPU 20 sowie die vier geräteinternen Gerätemodule sind über einen echtzeitfähigen Switch-Ethernet-Ring 70 mit- einander verbunden. Der Anschluss der Haupt-CPU 20 sowie der vier geräteinternen Gerätemodule 30, 40, 50 und 60 an den Ethernet-Ring 70 erfolgt jeweils über einen Ethernet-Schalter bzw. Ethernet-Switch 80. Wie sich der Figur 1 entnehmen lässt, ist jeder Ethernet-Switch 80 jeweils durch einen 3- Port-Schalter gebildet. Der interne Aufbau der 3 -Port-Schalter kann beispielsweise dem Aufbau entsprechen, wie er in der Offenlegungsschrift DE 102 60 806 Al beschrieben ist. Die 3-Port-Schalter 80 weisen - wie der Name andeutet - jeweils drei Anschlüsse auf. Zwei der Anschlüsse sind mit dem Bezugszeichen A80 gekennzeichnet und dienen dazu, die Ringstruktur des Ethernet-Ringes zu realisieren. Der dritte An- Schluss S80 ermöglicht es, ein geräteinternes Gerätemodul oder auch die Haupt-CPU 20 an den Ethernet-Ring 70 anzuschließen; der dritte Anschluss S80 kann beispielsweise ein Interface nach dem MII-Standard bilden.
Die Funktionsweise des Ethernet-Rings 70 gemäß Figur 1 entspricht dem üblichen Ethernet-Standard, so dass diesbezüglich auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen werden kann. Der Ethernet-Ring 70 arbeitet beispielsweise mit einer Datenrate von einem Gigabit/sec sowie besonders bevorzugt nach der Pro- finet-Norm i-RTE.
Um eine hohe Datengeschwindigkeit zu erreichen, sind die 3- Port-Schalter 80 jeweils derart ausgestaltet, dass sie nach dem sogenannten Cut-Through-Verfahren arbeiten. Dies bedeu- tet, dass Daten, die über den Ring übertragen werden, ohne eine Zwischenspeicherung unmittelbar weitergeleitet werden, wenn diese nicht für das jeweils eigene Gerätemodul bestimmt sind; eine solche unmittelbare Weiterleitung ohne Zwischenspeicherung erfordert eine zügige Bearbeitung der eingehenden Daten, da die 3 -Port-Schalter in Echtzeit überprüfen müssen, welche der eingehenden Daten für das eigene geräteinterne Gerätemodul relevant sind und welche nicht.
In der Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel für den mechani- sehen Aufbau des Schutzgeräts 10 gemäß Figur 1 gezeigt. Man erkennt eine Hutschiene 100, auf der die Gerätemodule 30, 40, 50, und 60 sowie die Haupt-CPU 20 aufgesteckt sind. An jedem der Gerätemodule sowie der Haupt-CPU 20 sind seitlich jeweils zwei Netzwerkanschlüsse LIlO und RIlO angebracht. Der in der Figur 2 jeweils linke NetzwerkanSchluss ist mit dem Bezugszeichen LIlO und der in der Figur 2 rechte Netzwerkanschluss jeweils mit dem Bezugszeichen RIlO bezeichnet.
Nachdem die Gerätemodule auf der Hutschiene 100 aufgesteckt worden sind, werden diese entlang der Längsrichtung Z der Hutschiene 100 so zusammengeschoben, dass die Netzwerkanschlüsse L110/R110 untereinander in Kontakt - optisch oder elektrisch - kommen und der Ethernet-Ring 70 gemäß Figur 1 geschlossen wird. Konkret wird beispielsweise der rechte
Netzwerkanschluss RIlO des Binäreingabemoduls 30 mit dem linken Netzwerkanschluss LIlO des Kommunikationsmoduls 40 zusammengesteckt. In entsprechender Weise erfolgt ein Zusammenstecken aller Gerätemodule 30 bis 60 auf der Hutschiene 100. Auch die Haupt-CPU 20 kann in entsprechender Weise auf die
Hutschiene 100 aufgesteckt und mit den geräteinternen Modulen 30 und 60 in Verbindung gebracht werden.
Die den Ethernet-Ring 70 schließende Ringleitung, die in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen 200 gekennzeichnet ist, kann beispielsweise in der Hutschiene 100 integriert sein. Dies ist schematisch durch eine gestrichelte Linie mit dem Bezugs- zeichen 200 in der Figur 2 angedeutet.
Wie in der Figur 2 außerdem gezeigt ist, können die geräteinternen Gerätemodule jeweils durch eine Leiterplatte 210 gebildet sein, auf der eine oder mehrere elektronische Komponenten 220 wie beispielsweise Mikroprozessoranordnungen oder dergleichen vorhanden sind.
In der Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel für ein integriertes elektronisches Bauelement 300 gezeigt, bei dem es sich beispielsweise um einen FPGA- oder ASIC-Baustein handeln kann. In dem Bauelement 300 ist ein Ethernet-Ring 70 mono- lithisch integriert. Auch die an den Ethernet-Ring 70 angeschlossenen Ethernet-Schalter (Ethernet Switch) 80, bei denen es sich beispielsweise um 3 -Port-Schalter handelt, sind in dem Bauelement 300 monolithisch integriert.
Nach außen stellt das Bauelement 300 eine Vielzahl an Anschlüssen A300 zur Verfügung, die durch die Datenanschlüsse S80 der Ethernet-Schalter 80 gebildet sind. An diese Anschlüsse A300 kann jeweils ein Gerätemodul angeschlossen wer- den, um eine Verbindung zu dem monolithisch integrierten
Ethernet-Ring 70 herzustellen. Das Bauelement 300 ermöglicht somit einen räumlich sternförmigen Anschluss mehrerer Gerätemodule an den Baustein 300, wobei die angeschlossenen Gerätemodule über den integrierten Ethernet-Ring 70 miteinander elektrisch in einer „ringförmigen" Datenverbindung stehen.
Der in der Figur 3 dargestellte monolithisch integrierte Baustein 300 kann beispielsweise für das Schutz- bzw. Leittechnikgerät 10 gemäß Figur 1 eingesetzt werden. In diesem Fall werden die Haupt-CPU 20 sowie die geräteinternen Gerätemodule 30 bis 60 jeweils an einen der Anschlüsse A300 des Bausteins 300 angeschlossen.
In dem Baustein 300 kann beispielsweise zusätzlich auch ein Mikroprozessor bzw. eine CPU 400 integriert sein, wie dies die Figur 3 beispielhaft zeigt. Die CPU 400 kann beispielsweise die Haupt-CPU 20 gemäß der Figur 1 bilden.

Claims

Patentansprüche
1. Schutz- oder Leittechnikgerät (10) für eine Energieversorgungsanlage, bei dem eine Mehrzahl an geräteinternen Geräte- modulen (30, 40, 50, 60) zum Zwecke eines Datenaustausches miteinander in Verbindung steht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die geräteinternen Gerätemodule (30, 40, 50, 60) jeweils über einen Ethernet-Schalter (80) mit einem geräteinternen Ether- net-Ring (70) in Verbindung stehen und über diesen ihre Daten austauschen.
2. Schutz- oder Leittechnikgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest einer der Ethernet-Schalter, vorzugsweise alle
Ethernet-Schalter, durch einen 3 -Port-Schalter (80) gebildet sind.
3. Schutz- oder Leittechnikgerät nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ethernet-Ring (70) echtzeitfähig ist.
4. Schutz- oder Le it technikgerät nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ethernet-Ring (70) gemäß Profinet-Norm i-RTE arbeitet.
5. Schutz- oder Leittechnikgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ethernet-Schalter (80) im Cut -Through- Verfahren arbeiten.
6. Schutz- oder Leittechnikgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gerätemodule an einer Hutschiene (100) befestigt sind.
7. Schutz- oder Leittechnikgerät nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest einer der Ethernet-Schalter durch einen monolithisch integrierten Baustein, insbesondere einen FPGA- oder ASIC-Baustein, gebildet ist.
8. Schutz- oder Leittechnikgerät nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwei oder mehr der Ethernet-Schalter (80) in ein und demselben monolithisch integrierten Baustein (300) integriert sind und einen integrierten Ethernet-Ring (70) , zumindest einen Teil eines solchen Rings, bilden.
9. Integriertes elektronisches Bauelement (300), insbesondere ein FPGA- oder ASIC-Baustein, in dem ein kompletter Datenübertragungsring (70) mit einer Mehrzahl an Ringelement- Schaltern (80) derart integriert ist, dass von außen zumindest zwei der Ringelement-Schalter elektrisch zugänglich und ansteuerbar sind und dass Daten von einem der zumindest zwei Ringelement-Schalter zu einem anderen der zumindest zwei Ringelement-Schalter übertragbar sind.
10. Integriertes elektronisches Bauelement nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Datenübertragungsring ein Ethernet-Ring (70) ist und die Ringelement-Schalter jeweils durch einen Ethernet-Schalter (80) gebildet sind.
11. Integriertes elektronisches Bauelement nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass von außen alle Ethernet-Schalter (80) zugänglich und ansteuerbar sind und Daten über jeden der Ethernet-Schalter zu jedem anderen der Ethernet-Schalter über den Ethernet-Ring (70) übertragbar sind.
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