[发明专利]自动化网络、网络分配器和用于进行数据传输的方法

说明书

在具有网络用户(800)的自动化网络(100)中规定，网络用户(800)经由数据线路网络(200)相互连接。此外，至少一个网络用户(800)被构造为主用户(105、110)，所述主用户被设计用于经由数据线路网络(200)发送电报。此外，至少一个网络用户(800)被构造为网络分配器(120、130、140)，所述网络分配器被设计用于路由电报。网络分配器(120、130、140)包括多个输入/输出端口P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7，并且经由数据线路网络(200)经由第一输入/输出端口P0与主用户(105)连接。主用户(105)此外被设计用于利用要发送的电报中的电报元素指示该电报被允许用于通过网络用户(800)处理。此外，网络分配器(120、130、140)被设计用于当电报的电报元素为网络用户(800)指示电报的处理的允许时，处理经由第一输入/输出端口P0接收的电报。

技术领域

本发明涉及包括多个网络用户的自动化网络。本发明此外涉及自动化网络中的至少一个网络用户，所述网络用户被构造为网络分配器。此外，本发明涉及一种用于在自动化网络中进行数据传输的方法，其中网络分配器被构造用于执行用于进行数据传输的方法。

该专利申请要求以AUTOMATISIERUNGSNETZWERK,NETZWERKVERTEILER UNDVERFAHREN ZUR(自动化网络、网络分配器和用于进行数据传输的方法)为标题于2019年5月28日提交的德国专利申请DE 10 2019 114 307.1的优先权，其公开内容通过引用纳入本文。

背景技术

自动化网络经常作为“现场总线系统”被运行。这些是工业总线系统，所述工业总线系统使得能够能实时地控制自动化网络的机器或设备，其中借助于可编程逻辑控制器(SPS)控制自动化网络的机器或设备。为了现场设备的通信、也即例如自动化网络系统的机器或设备的传感器和执行器与SPS通信，SPS使用现场总线系统。如果多个网络用户经由自动化网络中的同一数据线路(所述数据线路可以被构造为有线或无线总线系统)发送电报，则必须存在以下可能性，即网络用户可以共享同一数据线路用于数据传输。为此目的，存在规定的架构和标准化的数据传输协议。

大多数，现场总线系统以所谓的“主从运行”工作。也就是说，至少一个网络用户被构造为主用户并且接管过程的控制，而剩余的网络用户作为从用户接管自动化网络的控制运行中的子任务的执行。在此，借助从主用户输出给从用户的电报，在自动化网络中进行数据交换。从用户从电报中读取寻址到所述从用户的输出数据，并且将其输入数据放入电报中，并且将电报发送回主用户。

在借助于电报利用基础EtherCAT数据传输协议进行数据业务的自动化网络(以下称为EtherCAT网络)中，通过所有从用户对电报进行路由，并且在连接到一个数据线路上的从用户链的情况下，将电报从最后的从用户发送回主用户。在此，路由表示规定用于在自动化网络中传送电报的传输路径。这种EtherCAT网络的缺点是电报总是由所有从用户经历和处理，也就是说每个从用户在运行中(“动态地(on the fly)”)读取电报的寻址到所述从用户的输出数据并且在从用户转发电报之前将其输入数据放入到电报中。在此情况下，由EtherCAT网络中的从用户发送电报对应于将信息录入到由主用户发送的电报中并且将电报转发给在电报运行方向上跟随的从用户，因为EtherCAT网络中的从用户本身不发送对主用户的询问的应答电报。

经常在自动化网络中使用网络分配器、即所谓的“交换机”，以便将各个数据线路与所连接的网络用户相互连接，并且负责数据或电报经由通过数据线路连接在网络分配器的各个输入/输出端口上的网络用户到达其目的地。此外，网络分配器也可以被构造为所谓的“可管理交换机”，也就是说除了基本功能，例如“存储和转发”、即完全接收电报、计算电报的校验和以及随后路由电报之外，所述网络分配器附加地还可以具有控制和监测功能。然而，在自动化网络中使用可管理交换机也未开辟作为从用户处理电报的附加功能。可管理交换机也不被构造为传统的从用户，而是用于路由电报而不是独立地对其进行处理。因此，不存在除了路由功能或附加的控制和监测功能之外还具有从用户的功能、也即例如在自动化网络的控制运行中执行子任务的网络分配器。