本發(fā)明涉及一種用于同步發(fā)送報文的通信裝置，具有這種通信裝置的通信系統(tǒng)以及用于同步發(fā)送報文的方法。

背景技術(shù)：

自動化控制的程序和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域中，對于單個的網(wǎng)絡(luò)或者通信用戶(下面簡稱為用戶)之間的通信的實時能力的高需求無關(guān)于各個通信系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線技術(shù)還是基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)(英語：Industrial Ethernet)。用于滿足實時需求的一個重要的方面是確保準時的周期性的通信。例如在此，一方面為每個用戶分配一個時間段(英語：time slot)，在該時間段中允許用戶傳輸限制數(shù)量的數(shù)據(jù)。另一方面，每個通信周期分為用于傳輸實時數(shù)據(jù)的時間段和用于傳輸非實時數(shù)據(jù)的時間段，從而防止這兩個數(shù)據(jù)類別的相互的影響。另一重要的方面是通信用戶的精確的時間同步。對此，可以使用特定的協(xié)議例如“簡單網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議”(根據(jù)RFC4330S，SNTP)或者精確時間協(xié)議(根據(jù)IEEE1588，PTP)，這些協(xié)議設(shè)置用于對于在網(wǎng)絡(luò)中分布的時鐘的時間同步。其他的用于時間同步的協(xié)議有“Precision Transparent Clock Protocol(精確透明時鐘協(xié)議)”(根據(jù)IEC61158，PTCP)，其例如在基于PROFINET的通信系統(tǒng)中使用。

根據(jù)PTCP，用戶的時鐘安排為主從層級，其中時鐘通過更換不同的PTCP報文進行同步。在此，根據(jù)PTCP定義了四個報文類型，這些報文類型需要高度準確的確定相應(yīng)報文的發(fā)送時間。這些PTCP報文由四個不同的在應(yīng)用層中實施的PTCP模塊或者狀態(tài)機產(chǎn)生。在此，特別是涉及PTCP主協(xié)議機(PTCP-Master-Protocol-Machine)或者PTCP從協(xié)議機(PTCP-Slave-Protocol-Machine)的同步報文以及線路延遲請求協(xié)議機(Line-Delay-Request-Protocol-Machine)的請求報文和線路延遲答復(fù)協(xié)議機(Line-Delay-Response-Protocol-Machine)的答復(fù)報文。這些報文通過PTCP模塊互相獨立地并且互相不同步地產(chǎn)生并且因此也可以同時準備用于發(fā)送。在PTCP主協(xié)議機和PTCP從協(xié)議機的同步報文的情況下，已經(jīng)確定的發(fā)送時間直接寫入報文中并且與之一起發(fā)送。相反，在線路延遲請求協(xié)議機的請求報文和線路延遲答復(fù)協(xié)議機的答復(fù)報文的情況下，將確定的發(fā)送時間讀回并且與后續(xù)報文一起發(fā)送。

迄今對于這種報文的發(fā)送和發(fā)送時間的高度準確的確定和分配而言需要特殊的硬件。用于具有足夠準確的、實施于硬件中的時間戳單元的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)控制器例如可以以產(chǎn)品名稱SIEMENS的“ERTEC”、Hilscher的”NETX”或者RENESAS/Phoenix Contact的“TPS1”而購買到。然而，這種特殊的網(wǎng)絡(luò)控制器特別是相比于常規(guī)的PC領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)控制器而言十分昂貴，常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)置用于私人網(wǎng)絡(luò)或者辦公網(wǎng)絡(luò)。

然而近年來，在市場上存在由來自PC領(lǐng)域的廉價的標準組件制造并且盡管如此卻也應(yīng)適用于在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中使用的網(wǎng)絡(luò)控制器。例如，從2012年年底以來存在產(chǎn)品名為“I210”的來自Intel的這樣的網(wǎng)絡(luò)控制器。

申請人研究發(fā)現(xiàn)，這種廉價的網(wǎng)絡(luò)控制器基本上也能適用于例如根據(jù)Profinet的在工業(yè)的基于以太網(wǎng)的通信系統(tǒng)使用并且也能滿足上面已經(jīng)提到的例如根據(jù)PROFINET-RT(英語：real time,RT)和PROFINET-IRT(英語：isochronous real time,IRT)的實時要求。特別是，網(wǎng)絡(luò)控制器如“I210”也可以足夠準確地確定發(fā)送時間點，從而由此能夠?qū)嵤㏄TCP協(xié)議。

然而在此存在重要的問題，即PC領(lǐng)域的廉價的網(wǎng)絡(luò)控制器，例如“I210”只能分別儲存一個已確定的發(fā)送時間點，即各自最新的發(fā)送時間點。這意味著，新確定的發(fā)送時間點覆蓋了已儲存的、之前確定的發(fā)送時間點。由于這種限制可能丟失多個發(fā)送時間點并且因此不能可靠地將已確定的發(fā)送時間點對應(yīng)于來自于不同的應(yīng)用模塊的、已發(fā)送的報文。特別是考慮到PTCP，不能用如“I210”這樣的網(wǎng)絡(luò)控制器將已確定的發(fā)送時間點可靠地對應(yīng)于不同的PTCP模塊的已發(fā)送的報文。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明基于的目的是指出一種可能性，即，當多個應(yīng)用模塊的報文必須同步發(fā)送并且其發(fā)送時間點必須可靠地得以確定時，也能夠使用只能保存唯一的發(fā)送時間點的、例如“I210”這樣的廉價的網(wǎng)絡(luò)控制器，從而特別是使其能夠在工業(yè)的網(wǎng)絡(luò)中使用。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有根據(jù)權(quán)利要求1的特征的通信裝置以及通過具有根據(jù)權(quán)利要求9的特征的通信系統(tǒng)和具有根據(jù)權(quán)利要求11的特征的方法實現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的用于同步發(fā)送報文的通信裝置包括至少兩個應(yīng)用裝置，其分別成型為用于提供至少一個報文，其中所述至少兩個報文應(yīng)當同步發(fā)送。此外，通信裝置包括發(fā)送裝置和協(xié)調(diào)裝置。協(xié)調(diào)裝置成型為用于將由應(yīng)用裝置提供的報文以能夠預(yù)先規(guī)定的方式傳達到發(fā)送裝置上并且促使發(fā)送裝置發(fā)送該待發(fā)送的報文。發(fā)送裝置具有時間戳單元和儲存單元，其中時間戳單元成型為用于對每個由這兩個應(yīng)用裝置其中的一個提供的、已發(fā)送的報文確定出當前的發(fā)送時間點，并且其中儲存單元成型為用于只保存當前的、由時間戳單元確定的發(fā)送時間點。協(xié)調(diào)裝置此外成型為用于，從時間戳單元中讀取當前的發(fā)送時間點并且將其對應(yīng)于各個報文。然而特別是，使協(xié)調(diào)裝置構(gòu)造為，只有當當前的發(fā)送時間點已經(jīng)由協(xié)調(diào)裝置從儲存單元讀取時，才促使發(fā)送裝置發(fā)送另一待發(fā)送的報文。

根據(jù)本發(fā)明的通信裝置和特別是其協(xié)調(diào)裝置具有多個優(yōu)點。因此，發(fā)送裝置、儲存裝置和/或時間戳單元也能夠是例如“I210”這樣的廉價的網(wǎng)絡(luò)控制器的一部分，其中盡管如此保證了將發(fā)送時間點可靠地對應(yīng)于不同的應(yīng)用裝置的已發(fā)送的報文。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的方面，協(xié)調(diào)裝置以合適的方式成型為用于，為已提供對應(yīng)的報文的各個應(yīng)用裝置提供相應(yīng)的發(fā)送時間點和對應(yīng)于各個發(fā)送時間點的報文的標記。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的方面，協(xié)調(diào)裝置成型為用于，根據(jù)通信協(xié)議周期性地工作并且特別是在預(yù)先規(guī)定的時間點周期性地讀取儲存單元。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的方面，應(yīng)用裝置成型為用于，在時間上獨立地和/或互相獨立地提供報文。特別是根據(jù)本發(fā)明的另一方面，多個應(yīng)用裝置的至少一個成型為狀態(tài)機，該狀態(tài)機能夠根據(jù)“精確透明時鐘協(xié)議”(PTCP)提供至少一個待發(fā)送的報文。因此，也可以實施PTCP協(xié)議，因為不同的應(yīng)用裝置例如可以是上面提到的生成PTCP報文的PTCP模塊。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的方面，協(xié)調(diào)裝置成型為用于，對由應(yīng)用裝置提供的報文進行優(yōu)先級排序。

特別地根據(jù)本發(fā)明的另一方面，協(xié)調(diào)裝置此外成型為用于，根據(jù)其優(yōu)先級將報文傳達到發(fā)送裝置和/或促使發(fā)送裝置根據(jù)其優(yōu)先級發(fā)送報文。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的方面，協(xié)調(diào)裝置成型為用于，當實時的發(fā)送時間點不能由協(xié)調(diào)裝置從儲存單元中讀取時并且特別在預(yù)先規(guī)定的時間段后或者規(guī)定個數(shù)的周期后不能讀取時，才促使發(fā)送裝置發(fā)送另一報文。由此防止了發(fā)送裝置的卡止。

根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)包括傳輸媒介和至少一個連接在傳輸媒介上的根據(jù)本發(fā)明的通信裝置，該通信裝置如之前所描述地并且特別地根據(jù)至少一個所描述的另一有利的方案成型。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的方面，通信系統(tǒng)成型為用于根據(jù)通信協(xié)議的通信并特別用于根據(jù)Profinet-RT或者Profinet-IRT的周期性的通信。在此，根據(jù)本發(fā)明的通信裝置的協(xié)調(diào)裝置成型為用于，根據(jù)通信系統(tǒng)的通信協(xié)議周期性地工作并且特別是在預(yù)先規(guī)定的時間點周期性地讀取儲存單元。

根據(jù)本發(fā)明的用于同步發(fā)送報文的方法，特別是通過根據(jù)本發(fā)明的通信裝置進行，該通信裝置如之前所描述地并且特別地根據(jù)至少一個所描述的其他的有利的方案成型，其中該通信裝置以合適的方式連接到傳輸媒介上并且為根據(jù)本發(fā)明的之前描述的通信系統(tǒng)的一部分。該方法在此包含下列步驟：

a)在通信裝置中提供至少兩個報文，這兩個報文應(yīng)當同步發(fā)送；

b)傳達報文到通信裝置的發(fā)送裝置；

c)由發(fā)送裝置發(fā)送其中一個報文；

d)在發(fā)送裝置中為所述其中一個報文生成發(fā)送時間點；

e)在發(fā)送裝置中存儲發(fā)送時間點，發(fā)送裝置只能保存一個唯一的發(fā)送時間點；

f)讀取已存儲的發(fā)送時間點并且

g)將已讀取的發(fā)送時間點對應(yīng)于報文并且在通信裝置中存儲該對應(yīng)關(guān)系；

h)在發(fā)送時間點的讀取之后重復(fù)步驟c)到g)，其中

在步驟c)中發(fā)送另一個報文，

在步驟d)中為所述另一個報文生成發(fā)送時間點，

在步驟e)中將發(fā)送時間點保存在發(fā)送裝置中，

在步驟f)中讀取已存儲的發(fā)送時間點，并且

在步驟g)中將已讀取的發(fā)送時間點對應(yīng)于所述另一個報文并且在通信裝置中存儲該對應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)本發(fā)明的方法同樣具有許多優(yōu)點。特別是由于方法步驟f)、g)和h)，使得低價的網(wǎng)絡(luò)控制器例如“I210”也可以用作發(fā)送裝置，其中盡管如此保證了發(fā)送時間點可靠地對應(yīng)于不同的應(yīng)用裝置的已發(fā)送的報文。

在此，方法步驟的列舉只代表了優(yōu)選的而非強制的時間順序。步驟的其他順序以及增加其他步驟也是可能的。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的方面，在步驟a)中以非同步的方式提供報文。特別是根據(jù)另一有利的方面在步驟a)中，報文由第一和/或第二應(yīng)用裝置提供，其中在步驟g)中將相應(yīng)的發(fā)送時間點和對應(yīng)于相應(yīng)的發(fā)送時間點的報文的標記傳達到已經(jīng)提供了對應(yīng)的報文的應(yīng)用裝置。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的方面，在步驟b)中報文首先傳達到通信裝置的協(xié)調(diào)裝置上并且由協(xié)調(diào)裝置傳達到發(fā)送裝置和/或步驟f)和g)通過協(xié)調(diào)裝置控制。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的方面，為每個其他的應(yīng)該同步發(fā)送的報文執(zhí)行步驟h)。特別地，根據(jù)另一有利的方面，根據(jù)一種通信協(xié)議周期性地至少執(zhí)行步驟c)到g)。

根據(jù)本發(fā)明的另一有利的方面，在步驟b)中對報文進行優(yōu)先級排序，其中此外在步驟b)中根據(jù)其優(yōu)先級控制報文的傳達和/或在步驟c)中根據(jù)其優(yōu)先級控制報文的發(fā)送。

附圖說明

本發(fā)明的這些和其他特征和優(yōu)點還在與附圖關(guān)聯(lián)的實施例的下面的說明中給出。附圖中示出了：

附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的通信裝置的示意圖，并且

附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的通信系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

附圖1中純粹示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式的通信裝置60。通信裝置60可以成型為總線用戶，該總線用戶將報文發(fā)送給其他通信裝置并且能夠從其他通信裝置接收報文。通信裝置60在應(yīng)用層10內(nèi)包括四個應(yīng)用裝置11，12，13，14，其分別成型為用于生成和提供應(yīng)該同步發(fā)送的報文，報文，其中報文的提供不僅互相獨立地并且還時間上獨立地(也即基本上非同步)進行。此外，通信裝置60還具有發(fā)送裝置30和協(xié)調(diào)裝置20。協(xié)調(diào)裝置20成型為用于將由四個應(yīng)用裝置11，12，13，14提供的報文以能夠預(yù)先規(guī)定的方式傳達到發(fā)送裝置30并且促使發(fā)送裝置30發(fā)送待發(fā)送的報文。協(xié)調(diào)裝置20可以成型為基于軟件的驅(qū)動層。對此，在通信裝置60的儲存裝置中可以儲存相應(yīng)的程序編碼，該程序編碼能夠由通信裝置60的控制裝置運行或者執(zhí)行，其中控制裝置例如包括控制器或者處理器。然而附圖1中未示出通信裝置60的儲存裝置和控制裝置。然而，協(xié)調(diào)裝置20也可以自身具有儲存裝置和/或控制裝置。

發(fā)送裝置30具有時間戳單元31和儲存單元32，其中時間戳單元31成型為用于，對于報文報文由應(yīng)用模塊11，12，13，14中的一個提供并且由協(xié)調(diào)裝置20傳達到發(fā)送裝置30上的每個待發(fā)送的報文確定一個發(fā)送時間點。發(fā)送裝置30的儲存單元32成型為用于儲存唯一的發(fā)送時間點并且特別只儲存最新的、由時間戳單元31最后確定的發(fā)送時間點。發(fā)送裝置30、時間戳單元31和儲存單元32可以是網(wǎng)卡或者網(wǎng)絡(luò)控制器的組成部分。這種網(wǎng)絡(luò)控制器例如是Intel的產(chǎn)品名為“I210”的網(wǎng)絡(luò)控制器。

此外,協(xié)調(diào)裝置20成型為用于，從儲存單元32讀取當前的發(fā)送時間點并且將其對應(yīng)于各個報文，時間戳單元31已經(jīng)為該報文確定出發(fā)送時間點。然而首先，協(xié)調(diào)裝置20成型為用于，當實時的發(fā)送時間點已經(jīng)由協(xié)調(diào)裝置20從儲存單元32中讀取時，才促使或者控制發(fā)送裝置30發(fā)送另一待發(fā)送的報文。由此確實地防止了，尚未從儲存單元32中讀取的發(fā)送時間點由于用另一發(fā)送時間戳覆蓋而丟失。

此外，協(xié)調(diào)裝置20在此成型為用于，將各個發(fā)送時間點和對應(yīng)于各個發(fā)送時間點的報文的標記傳輸?shù)礁鱾€應(yīng)用裝置11,12,13,14，這些應(yīng)用裝置提供了對應(yīng)的報文。標記可以例如是數(shù)字，特別是序號，地址或者報文的校驗和。

特別地，協(xié)調(diào)裝置20也可以用作發(fā)送裝置30的驅(qū)動器或者其可以與發(fā)送裝置30的在附圖中未詳細示出的驅(qū)動器共同作用。

另外，協(xié)調(diào)裝置20成型為用于，對由應(yīng)用裝置11,12,13,14提供的報文進行優(yōu)先級排序并且隨后根據(jù)其優(yōu)先級將其傳達到發(fā)送裝置30或者促使發(fā)送裝置30根據(jù)其優(yōu)先級發(fā)送報文。也即，由于通過協(xié)調(diào)裝置20進行的優(yōu)先級排序，可以以不同于由應(yīng)用裝置提供報文的順序來發(fā)送報文。在此，為協(xié)調(diào)裝置20分配有一個緩存單元，然而該緩存單元在附圖中未示出，在該緩存單元中待發(fā)送的報文首先緩存并且隨后能夠得到評估或者被設(shè)置優(yōu)先級。在此，例如可以由協(xié)調(diào)裝置20或者發(fā)送裝置30來包含緩存單元，然而緩存單元也能夠以其他的方式的設(shè)置。

附圖2中以純粹的示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式的通信系統(tǒng)50。在此，通信系統(tǒng)50包括一個傳輸媒介55和三個與之接通的通信裝置60,70和80，其中通信裝置60如之前結(jié)合附圖1闡述的方式構(gòu)造。后面還要詳細地闡述兩個另外的通信裝置70和80。

通信系統(tǒng)50成型為用于根據(jù)通信協(xié)議的周期性通信，其中在此涉及到的是PROFINET-IRT。在此，通信裝置60的協(xié)調(diào)裝置20成型為用于，根據(jù)通信協(xié)議周期性地工作并且特別是在預(yù)先規(guī)定的時間點周期性地讀取儲存單元32，如果待發(fā)送的報文已提供，則周期性地促使發(fā)送裝置30發(fā)送報文。一個周期在此例如持續(xù)一毫秒。

此外，協(xié)調(diào)裝置20在此以合適的方式成型為用于，當當前的發(fā)送時間點不能從儲存單元32中讀取時，也促使發(fā)送裝置30發(fā)送另一待發(fā)送的報文。然而在此，協(xié)調(diào)裝置20優(yōu)選成型為，在規(guī)定的時間段或者規(guī)定個數(shù)的通信周期之后才促使發(fā)送裝置30發(fā)送另一待發(fā)送的報文，并且在所述時間段或者個數(shù)的周期期間重復(fù)地嘗試從儲存單元(32)中讀取當前的發(fā)送時間點。基本上，這里涉及到的是有關(guān)由協(xié)調(diào)裝置20讀取儲存單元32的超時-機制。此外，應(yīng)用裝置11,12,13和14以合適的方式成型為用于，以一個預(yù)先規(guī)定的時間段來等待由協(xié)調(diào)裝置20傳輸用于待發(fā)送的報文的發(fā)送時間戳，并在這個時間段結(jié)束后如有必要重新提供報文。

應(yīng)用裝置11,12,13和14例如成型為用于提供PTCP報文的PTCP模塊或者PTCP狀態(tài)機。如同在附圖1中所見，在此應(yīng)用裝置11成型為用于提供請求報文的Line-Delay-Request-Protocol-Machine(線路延遲請求協(xié)議機)(DELAY_REQ),應(yīng)用裝置12成型為用于提供答復(fù)報文的Line-Delay-Response-Protocol-Machine(線路延遲答復(fù)協(xié)議機)(DELAY_RES),應(yīng)用裝置13成型為用于提供主同步報文的PTCP-Master-Protocol-Machine(PTCP主協(xié)議機)(SYN_MPSM)并且應(yīng)用裝置14成型為用于提供從同步報文的PTCP-Slave-Protocol-Machine(PTCP從協(xié)議機)(SYN_SPSM)。

使用根據(jù)附圖1和2的通信裝置60和通信系統(tǒng)50，即使發(fā)送裝置30是如已提到的“I210”這樣的廉價的網(wǎng)絡(luò)控制器的情況下，能夠因此執(zhí)行PTCP協(xié)議。顯然，通信裝置60除了發(fā)送裝置30外還可以包括接收裝置，然而接收裝置在附圖中未示出。在其他實施例中，通信裝置60也可以具有組合的發(fā)送和接收裝置，這些裝置可以是網(wǎng)卡的一部分。通信裝置60因此也成型為用于接收和進一步處理同步傳輸?shù)膱笪暮吞貏e是PTCP報文。

兩個另外在附圖2中示出的通信裝置70和80可以同樣成型為根據(jù)本發(fā)明的通信裝置并且特別地成型為與通信裝置60一樣。在另一未示出的實施例中，其也可以以常規(guī)方式成型，通過使其例如包括例如SIEMENS的“ERTEC”這樣的特定的網(wǎng)絡(luò)控制器，對于已發(fā)送的報文和特別是PTCP報文的發(fā)送時間點的高度準確的確定和可靠地對應(yīng)進行支持。

下面進一步參考附圖1和2以PTCP和PROFINET-IRT為例再詳細闡述本發(fā)明。四個PTCP狀態(tài)機11,12,13和14設(shè)置在通信裝置60的應(yīng)用層10中。每個PTCP狀態(tài)機生成特定類型的待發(fā)送的PTCP報文，其中PTCP狀態(tài)機自身不與發(fā)送裝置30同步。如有必要，各個PTCP狀態(tài)機隨后也等待答復(fù)報文，例如在線路延遲請求協(xié)議機11的情況下就是這樣，其在生成線路延遲請求報文之后等待其他的通信裝置70或80的線路延遲答復(fù)協(xié)議機的線路延遲答復(fù)報文。PTCP狀態(tài)機13和14中，在同一時間上只有PTCP主協(xié)議機13或者PTCP從協(xié)議機14是激活的，因為根據(jù)PTCP協(xié)議，通信裝置要么作為PTCP主設(shè)備工作要么作為PTCP從設(shè)備工作，從而這兩個PTCP狀態(tài)機中只有一個生成相應(yīng)的同步報文。這樣由三個PTCP狀態(tài)機獨立地并且非同步生成PTCP報文，從而也能夠這樣同時提供三個待發(fā)送的報文。

這里要提到，PTCP是端口對端口協(xié)議，也即，PTCP報文由第一用戶的確定的PTCP模塊傳輸?shù)降诙脩舻南鄳?yīng)的PTCP模塊。此外，通信系統(tǒng)50在此可以這樣設(shè)置，即，使得第二用戶、例如通信裝置70能夠基本上只能接受第一用戶的、例如通信裝置60的報文和/或第二用戶基本上只能發(fā)送報文到第一用戶。因此，通信系統(tǒng)50的在附圖2所示的附圖是純粹示意性的，然而物理的和/或邏輯的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者網(wǎng)絡(luò)拓撲可以與之不同。

PTCP狀態(tài)機11、12、13或14將其待發(fā)送的報文傳達到協(xié)調(diào)裝置20上。然而卻并不恰好在一個時間點上進行PTCP報文的發(fā)送，在該時間點上，各個PTCP狀態(tài)機傳達其報文到協(xié)調(diào)裝置20。反之，只可以在協(xié)議特定的通信周期的預(yù)先規(guī)定的時間段期間進行發(fā)送，從而PTCP報文必須首先緩存。

以已知的方式，通信周期或者傳輸周期在PROFINET-IRT的情況下劃分為不同的階段，這些階段為確定的通信類型預(yù)留。這特別是用于等時通信的所謂的紅色階段(英語：red period)和用于其他通信的綠色階段(英語：green period)，在綠色階段傳輸所有其他報文。此外，存在黃色階段(英語：yellow period),黃色階段構(gòu)成了從綠色階段到紅色階段的過渡并且在黃色階段中只允許發(fā)送能夠保證直到紅色階段的開始才傳輸?shù)膱笪摹?/p>

在PROFINET-IRT的情況下例如在每個周期的綠色階段(英語：green period)中為PTCP報文預(yù)留一個特定的時間段，只在那時才能傳輸PTCP報文，其中每個周期只能發(fā)送一個PTCP報文。

協(xié)調(diào)裝置20可以周期性地根據(jù)PROFINET-IRT協(xié)議工作。在此，其在每個紅色階段一方面檢查，是否提供了至少一個PTCP報文，該報文要在接下來的綠色階段中發(fā)送，并且另一方面檢查，在發(fā)送裝置30的儲存單元32中是否能夠讀取發(fā)送時間點，由時間戳單元31為在之前的周期的綠色階段中所發(fā)送的PTCP報文確定出該發(fā)送時間點。

PTCP報文這樣首先緩存并且為了在下一個綠色階段期間的發(fā)送或者為了在通信周期的接下來的綠色階段之一中的發(fā)送而由協(xié)調(diào)裝置20規(guī)劃或者設(shè)置。此外，協(xié)調(diào)裝置20對待發(fā)送的PTCP報文進行發(fā)送順序相關(guān)的優(yōu)先級排序。狀態(tài)機11的線路延遲請求報文在此例如優(yōu)先于狀態(tài)機12的線路延遲答復(fù)報文。

現(xiàn)在描述PTCP報文的發(fā)送和發(fā)送時間點的確定的三個示例性的情境。在此為了簡化和更好的理解而不考慮PROFINET-IRT通信周期的黃色階段。

第一情境涉及通過通信裝置60發(fā)送線路延遲請求報文和線路延遲答復(fù)報文，其中這些PTCP報文在此互相獨立，因為線路延遲答復(fù)報文相關(guān)于另一通信裝置的、例如通信裝置70的線路延遲請求報文。這樣，首先由PTCP狀態(tài)機11生成線路延遲請求報文并且傳達到協(xié)調(diào)裝置20上。與之獨立地，不久后線路延遲答復(fù)報文由PTCP狀態(tài)機12生成并且向協(xié)調(diào)裝置20傳達。

在此，在第一通信周期的紅色階段中，協(xié)調(diào)裝置20得到首先提供的線路延遲請求報文，協(xié)調(diào)裝置將該報文在第一通信周期的綠色階段中傳達到發(fā)送裝置30并促使或控制發(fā)送裝置發(fā)送該線路延遲請求報文。同樣在這個綠色階段中，發(fā)送裝置的時間戳單元31確定發(fā)送時間并且將其寫入儲存單元32中。在第二通信周期的紅色階段期間，協(xié)調(diào)裝置20找到由PTCP狀態(tài)機12提供的用于發(fā)送的線路延遲答復(fù)報文。在這個紅色階段期間，協(xié)調(diào)裝置20在儲存單元32中還找出在第一通信周期的綠色階段中所發(fā)送的線路延遲請求報文的發(fā)送時間點，將其讀出、對應(yīng)于該報文并且為PTCP狀態(tài)機11提供結(jié)果，該PTCP狀態(tài)機之后能夠讀取該結(jié)果。在第二通信周期的綠色階段期間，協(xié)調(diào)裝置20將該線路延遲答復(fù)報文傳達到發(fā)送裝置30上并且促使該發(fā)送裝置發(fā)送該報文并且通過時間戳單元31確定和儲存該發(fā)送時間點。在第三通信周期的紅色階段中，調(diào)整裝置20于是從儲存單元32中讀取該發(fā)送時間點，將該發(fā)送時間點對應(yīng)于該線路延遲答復(fù)報文并且向PTCP狀態(tài)機12提供結(jié)果，該PTCP狀態(tài)機之后能夠讀取該結(jié)果。

第二情境涉及到的是以報文的優(yōu)先級順序來發(fā)送線路延遲請求報文和線路延遲答復(fù)報文。在此，這些PTCP報文如同第一情境中一樣也是互相獨立的。然而，其與第一情境不同基本上同時地由PTCP狀態(tài)機11或者PTCP狀態(tài)機12生成并且向協(xié)調(diào)裝置20傳達。根據(jù)默認設(shè)置，協(xié)調(diào)裝置20從準備發(fā)送的PTCP報文中優(yōu)先考慮線路延遲請求報文并且在第一通信周期期間處理該線路延遲請求報文，其中線路延遲答復(fù)報文直到第二通信周期期間對其進行處理之前緩存。

第三情境涉及以報文的優(yōu)先級順序來發(fā)送PTCP主同步報文、線路延遲請求報文和線路延遲答復(fù)報文的發(fā)送。在此，這些PTCP報文也是互相獨立的。如同在第二情況中，線路延遲請求報文、線路延遲答復(fù)報文基本上同時由PTCP狀態(tài)機11或者PTCP狀態(tài)機12生成并且向協(xié)調(diào)裝置20傳達。然而之后不久，PTCP主同步報文由PTCP狀態(tài)機13生成并為了發(fā)送向協(xié)調(diào)裝置20傳達。

如同在第二情境中一樣，協(xié)調(diào)裝置20根據(jù)默認設(shè)置從所提供的、待發(fā)送的PTCP報文中優(yōu)先考慮線路延遲請求報文并且在第一通信周期期間處理該線路延遲請求報文，其中將該線路延遲答復(fù)報文緩存。在第二通信周期的紅色階段期間，協(xié)調(diào)裝置20除了線路延遲答復(fù)報文外還找出在此期間準備用于發(fā)送的PTCP主同步報文。因為根據(jù)另一默認設(shè)置，最高的優(yōu)先級適用于PTCP主同步報文，在兩個準備發(fā)送的PTCP報文中，先在第二通信周期中處理PTCP主同步報文，其中線路延遲答復(fù)報文直到其在第三通信周期中的得到處理之前繼續(xù)緩存。

因為與在線路延遲請求報文和線路延遲答復(fù)報文中不同，在PTCP主同步報文以及在PTCP從同步報文的情況下，發(fā)送時間點雖然必須確定，但是不必讀回，而是直接寫入報文中并且與報文一起發(fā)送，因此在第三通信周期的紅色階段期間，可以免除由協(xié)調(diào)裝置20對儲存單元32進行讀取。協(xié)調(diào)裝置20在此相應(yīng)地成型為，在促使發(fā)送PTCP主同步報文或者PTCP從同步報文之后不期待儲存單元32中的發(fā)送時間點。

PTCP主同步報文或者PTCP從同步報文相對于線路延遲請求報文和線路延遲答復(fù)報文而言的另一特點在于，PTCP主同步報文或者PTCP從同步報文只由各個狀態(tài)機13或14一次性生成并且必須傳達到協(xié)調(diào)裝置20上。協(xié)調(diào)裝置20于是以合適的方式設(shè)置為，將該報文一定程度上作為模板存儲并且在特別是根據(jù)PROFINET規(guī)范的、能夠預(yù)先規(guī)定的、例如為30毫秒的周期中自動地將相應(yīng)的PTCP主同步報文或者PTCP從同步報文傳達到發(fā)送裝置30上并且促使或者控制發(fā)送裝置發(fā)送各個同步報文，其中協(xié)調(diào)裝置優(yōu)選一直重復(fù)該過程，直到由PTCP狀態(tài)機13或14主動地停止該過程。

最后，再次總體上總結(jié)，根據(jù)本發(fā)明的用于同步發(fā)送報文的方法包括下列步驟：

a)在通信裝置60中提供至少兩個報文，這兩個報文應(yīng)當同步發(fā)送；

b)傳達這些報文到通信裝置60的發(fā)送裝置30，其中發(fā)送裝置可以是網(wǎng)絡(luò)控制器的一部分；

c)由發(fā)送裝置30例如通過傳輸媒介55發(fā)送一個報文到目標通信裝置70或80；

d)在發(fā)送裝置30中為一個報文生成一個發(fā)送時間點；

e)在發(fā)送裝置30中存儲該發(fā)送時間點，發(fā)送裝置只能保存一個唯一的發(fā)送時間點，其中存儲裝置30可以是網(wǎng)絡(luò)控制器的一部分；

f)讀取已存儲的發(fā)送時間點并且

g)將已讀取的發(fā)送時間點對應(yīng)于報文并且在通信裝置60中存儲該對應(yīng)關(guān)系；

h)在發(fā)送時間點的讀取之后重復(fù)步驟c)到g)，其中

在步驟c)中發(fā)送另一報文，

在步驟d)中為所述另一報文生成發(fā)送時間點，

在步驟e)中將該發(fā)送時間點保存在發(fā)送裝置中，

在步驟f)中讀取已存儲的發(fā)送時間點，并且

在步驟g)中將已讀取的發(fā)送時間點對應(yīng)于另一報文并且在通信裝置60中存儲該對應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)使用情況，在步驟a)中報文可以基本上不同步并且特別由第一和/或第二應(yīng)用裝置11,12,13,14提供，其中在步驟g)中各個發(fā)送時間點和對應(yīng)于各個發(fā)送時間點的報文的標記傳達到已經(jīng)提供了對應(yīng)的報文的應(yīng)用裝置。

此外可以優(yōu)選設(shè)置，在步驟b)中報文首先傳達到通信裝置60的協(xié)調(diào)裝置20上并且由協(xié)調(diào)裝置傳達到發(fā)送裝置30和/或使步驟f)和g)通過協(xié)調(diào)裝置20控制。

可以理解為，可以為了并且優(yōu)選為了每個其他的應(yīng)該同步發(fā)送的報文執(zhí)行步驟h)。特別地，根據(jù)通信協(xié)議周期性地執(zhí)行步驟c)到g)。

最后也可以設(shè)置，在步驟b)中為報文進行優(yōu)先級排序，并且在步驟c)中根據(jù)其優(yōu)先級控制報文的發(fā)送。

附圖標記說明

10 應(yīng)用環(huán)境

11 應(yīng)用裝置

12 應(yīng)用裝置

13 應(yīng)用裝置

14 應(yīng)用裝置

20 協(xié)調(diào)裝置

30 發(fā)送裝置

31 時間戳單元

32 儲存單元

50 通信系統(tǒng)

55 傳輸媒介

60 通信裝置

70 通信裝置

80 通信裝置