Передача с избыточностью телеграмм данных в сетях связи с кольцевой топологией

Авторы патента:


Передача с избыточностью телеграмм данных в сетях связи с кольцевой топологией
Передача с избыточностью телеграмм данных в сетях связи с кольцевой топологией
Передача с избыточностью телеграмм данных в сетях связи с кольцевой топологией
G05B19/4185 - Системы программного управления (специальное применение см. в соответствующих подклассах, например A47L 15/46; часы с присоединенными или встроенными приспособлениями, управляющими какими-либо устройствами в течение заданных интервалов времени G04C 23/00; маркировка или считывание носителей записи с цифровой информацией G06K; запоминающие устройства G11; реле времени или переключатели с программным управлением во времени и с автоматическим окончанием работы по завершению программы H01H 43/00)

Владельцы патента RU 2668525:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к области передачи с избыточностью дейтаграмм данных между устройствами автоматизации установки автоматизации с сетью связи с кольцевой топологией. Технический результат изобретения заключается в обеспечении надежной передачи дейтаграмм между отправителем и получателем за счет возможности отправляющего устройства автоматизации передавать дейтаграммы с высоким уровнем приоритета и низким уровнем приоритета. Способ передачи дейтаграмм между устройствами автоматизации отличается тем, что отправляющее устройство автоматизации передает дейтаграммы с высоким уровнем приоритета в соответствии с первым протоколом связи и передает дейтаграммы с низким уровнем приоритета в соответствии со вторым, отличным от первого, протоколом связи, сетевой компонент, расположенный в сети связи между отправляющим устройством автоматизации и получающим устройством автоматизации, принимает соответствующую дейтаграмму, распознает на основе применяемого протокола связи ее уровень приоритета и пересылает дальше с учетом распознанного уровня приоритета. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к способу для передачи дейтаграмм между устройствами автоматизации установки автоматизации, причем установка автоматизации имеет сеть связи с кольцевой топологией, и устройства автоматизации передают дейтаграммы с избыточностью через сеть связи. При этом отправляющее устройство автоматизации (отправитель) посылает первую дейтаграмму в первом направлении передачи сети связи и вторую дейтаграмму во втором направлении передачи сети связи, которое противоположно первому направлению передачи, и получающее устройство автоматизации (получатель) обрабатывает первую пришедшую к нему дейтаграмму и отбрасывает другую дейтаграмму как дубликат. Изобретение также относится к установке автоматизации, а также к отправляющему устройству автоматизации и получающему устройству автоматизации и к сетевому компоненту для такой установки автоматизации.

Установки автоматизации в настоящее время используются в различных технических областях. Как правило, они включают в себя множество устройств автоматизации, которые выполнены с возможностью управления, регулирования, защиты и/или контроля и наблюдения технической установки или технического процесса. Для обмена информацией, устройства автоматизации обычно связаны с сетью связи. Информация может передаваться, например, в форме дейтаграмм. Между отдельными устройствами автоматизации в сети связи обычно предусмотрены дополнительные сетевые компоненты, которые контролируют и управляют корректной передачей дейтаграмм. В качестве сетевых компонентов ниже рассматриваются как оконечные устройства с сетевой поддержкой (например, отдельные устройства автоматизации, которые сами действуют в качестве ʺпосредниковʺ (коммутационных устройств) дейтаграмм в сети связи), так и такие устройства, которые в основном используются для контроля и управления передачей дейтаграмм в сети связи (например, так называемые ʺкоммутаторыʺ, ʺмостыʺ, ʺконцентраторыʺ, ʺмаршрутизаторыʺ).

Многие эксплуатируемые в автоматизированном режиме установки и процессы (например, электрические сети энергоснабжения) требуют высокой отказоустойчивости. Это требование имеет значительное влияние на соответствующую установку автоматизации и, таким образом, на сеть связи, с помощью которой устройства автоматизации и сетевые компоненты такой установки связаны между собой. Поэтому такие сети связи обычно проектируются с избыточностью, что означает, что даже при отказе соединения связи в сети связи обеспечивается надежная передача дейтаграмм между отправителем и получателем. Термин ʺсоединение связиʺ должно включать в себя в дальнейшем полный путь передачи, то есть как существующую (проводную или беспроводную) среду передачи, так и ее физическую, коммуникационно-техническую и логическую привязку (например, интерфейсы, устройства связи, стеки протоколов) к соответствующему устройству автоматизации или соответствующему сетевому компоненту.

Примерами использования такой сети связи, проектируемой отказобезопасным образом, являются установки автоматизации для эксплуатации электрических сетей энергоснабжения или электрических распределительных устройств, в которых устройства автоматизации с сетевой поддержкой соединены через сеть связи друг с другом для обмена дейтаграммами. Такие системы автоматизации обычно включают в себя устройства автоматизации (например, так называемые полевые устройства), которые расположены вблизи основных компонентов соответствующей установки, например, электрической сети энергоснабжения. Такие основные компоненты в случае электрической сети энергоснабжения, могут представлять собой, например, электрические кабели и провода, трансформаторы, генераторы, двигатели или инверторы. Устройства автоматизации могут, например, представлять собой так называемые электрические устройства защиты или полевые устройства телеуправления, которые установлены на подстанциях электрических сетей энергоснабжения. В технической терминологии такие устройства автоматизации часто также обозначаются как так называемые ʺIEDʺ (ʺинтеллектуальные электронные устройстваʺ). При этом устройства автоматизации соединены с сетью связи и обмениваются по ней дейтаграммами, которые в качестве полезных данных содержат, например, команды управления, сообщения о событиях (например, нарушения пороговых значений), измеренные значения или сообщения о состоянии.

Способ указанного выше типа известен, например, из ЕР 2148473 A1 и под названием ʺВысокая доступность, бесшовная избыточностьʺ определен в качестве международного стандарта IEC 62439-3:2012 HSR. HSR-сеть связи построена по кольцевой топологии, причем каждый сетевой компонент интегрирован с двумя портами связи в кольцо. Устройство-отправитель передает дейтаграмму в обоих направлениях кольца, устройство-получатель принимает первую входящую дейтаграмму и отбрасывает вторую как дубликат. Ввиду замкнутой кольцевой структуры, между всеми подключенными устройствами всегда существуют два независимых друг от друга канала связи, так что даже при нарушении одного из обоих каналов связи передача дейтаграммы обеспечивается за счет соответствующего другого пути передачи.

При передаче дейтаграмм в сетях связи установок автоматизации, также могут происходить задержки в передаче данных из-за ограниченной ширины полосы передачи сети связи. Такие задержки оказываются особенно критичными, когда они затрагивают дейтаграммы с очень важным и/или подлежащим краткосрочной передаче содержанием данных, в то время как другие дейтаграммы, содержание данных которых является менее важным и/или допускает долгосрочную передачу, испытывают меньшее влияние. В случае установки автоматизации сети энергоснабжения, дейтаграммы в качестве содержания могут включать в себя, например, так называемые записи нарушений, т.е. профили измеренных значений, записанные во время нарушения для последующего анализа, которые должны передаваться от электрического полевого устройства к центральному пункту сетевого управления. Эта передача должна рассматриваться как не критичная ко времени. Другими примерами не критичных ко времени дейтаграмм являются информация о состоянии, данные мониторинга и загрузки встроенного программного обеспечения. По той же сети связи между устройствами автоматизации установки энергоснабжения должны также передаваться сообщения, указывающие текущие неисправности и/или измеренные значения, подлежащие краткосрочной оценке, и/или команды управления, которые должны своевременно поступать к соответствующему получателю, так как установка автоматизации в течение возможно короткого времени должна реагировать на них, и поэтому задержка при передаче дейтаграмм соответствующим содержанием не допустима. Другими примерами критичных по времени дейтаграмм являются GOOSE-телеграммы (GOOSE - типовое объектно-ориентированное событие подстанции) или дискретные измеренные значения (SMV) в соответствии со стандартом IEC 61850 для связи в коммутационных установках и подстанциях, а также дейтаграммы временной синхронизации (например, в соответствии со стандартом IEEE 1588).

Исходя из способа вышеуказанного типа, в основе настоящего изобретения лежит задача, в сети связи с кольцевой топологией, передачу дейтаграмм усовершенствовать таким образом, что для дейтаграмм с важным или критичным по времени содержанием может гарантироваться сравнительно быстрая передача.

Эта задача решается с помощью способа вышеуказанного типа, в котором отправляющее устройство автоматизации соотносит с дейтаграммами уровень приоритета, причем дейтаграммы с высоким уровнем приоритета, по отношению к таковым с низким уровнем приоритета, должны передаваться предпочтительным образом через сеть связи, отправляющее устройство автоматизации передает дейтаграммы с высоким уровнем приоритета в соответствии с первым протоколом связи и передает дейтаграммы с низким уровнем приоритета в соответствии со вторым, отличным от первого, протоколом связи, и сетевой компонент, расположенный в сети связи между отправляющим устройством автоматизации и получающим устройством автоматизации, принимает соответствующую дейтаграмму, распознает на основе применяемого протокола связи ее уровень приоритета и пересылает дальше с учетом распознанного уровня приоритета.

За счет выполняемого на стороне отправителя соотнесения уровней приоритета с отдельными дейтаграммами и соответствующей обработки дейтаграмм с помощью расположенного между отправителем и получателем сетевого компонента может быть обеспечено, чтобы такие дейтаграммы с важным или критичным ко времени содержанием пересылаются в сети связи предпочтительным образом и, тем самым, быстрее поступают к получателю, чем дейтаграмма с менее важным или менее критичным ко времени содержанием. За счет того, что уровни приоритета выражаются через выбор протокола связи, к тому же обеспечивается очень простой способ для распознавания соответствующего приоритета дейтаграммы. При этом не должна выполняться никакая затратная оценка содержания дейтаграммы, а для распознавания уровня приоритета нужно только распознавать, согласно какому протоколу связи сформирована дейтаграмма. Это позволяет быстро идентифицировать уровень приоритета дейтаграмм, так что гарантируется соответственно быстрая маршрутизация.

Термины ʺотправляющее устройство автоматизацииʺ и ʺполучающее устройство автоматизацииʺ здесь обозначают только текущую роль соответствующего устройства автоматизации установки автоматизации при передаче дейтаграмм. Вообще, любое устройство автоматизации при отправке дейтаграмм может быть отправляющим устройством автоматизации, а при приеме дейтаграмм может быть получающим устройством автоматизации. Эти роли могут, разумеется, при эксплуатации установки автоматизации изменяться в соответствии с требованиями связи (отправка, прием). Устройство автоматизации, которое только размещено между отправителем и получателем и выполняет пересылку дейтаграмм, может рассматриваться при решении этой задачи в качестве сетевого компонента.

Предпочтительная форма выполнения соответствующего изобретению способа предусматривает, что те дейтаграммы, которые отправляются в соответствии с первым протоколом связи, в отношении их структуры дейтаграммы отличаются от таких дейтаграмм, которые отправляются в соответствии со вторым протоколом связи.

Таким образом, соответствующие уровни приоритета могут быть распознаны особенно просто, так как соответствующий протокол связи, в соответствии с которым отправляются дейтаграммы, уже оповещается посредством простого рассмотрения структуры дейтаграммы, и вообще не требуется осуществлять никакую оценку содержания.

В этой связи, согласно предпочтительной форме выполнения предусмотрено, что дейтаграммы первого и второго протокола связи различаются по меньшей мере положением идентификатора для типа протокола связи, в частности, блока избыточности в структуре дейтаграммы.

На основании идентификатора можно простым способом без анализа содержания дейтаграммы распознать протокол связи. При условии, что дейтаграммы применяемых протоколов связи различаются по положению идентификатора в структуре дейтаграммы, можно, таким образом, на основе его положения сделать вывод о протоколе связи и, таким образом, об уровне приоритета.

В этой связи также может быть предусмотрено, что идентификатор для дейтаграмм первого протокола связи расположен в более раннем положении в структуре дейтаграммы, чем идентификатор для дейтаграмм второго протокола связи.

Таким образом, может быть достигнуто, что распознавание протокола связи и уровня приоритета может осуществляться уже к более раннему моменту времени при приеме дейтаграммы.

Предпочтительно в качестве идентификаторов применяется блок избыточности, так как дейтаграммы, которые передаются с избыточностью в сетях связи, как правило, уже включают в себя блоки избыточности (ʺметки избыточностиʺ), которые, в частности, применяются для распознавания дубликатов. Кроме того, в случае дейтаграммы с расположенным в более раннем положении идентификатором в форме блока избыточности, распознавание дубликата может осуществляться уже рано, и, тем самым, может гарантироваться быстрая маршрутизация дейтаграмм.

В отношении форм выполнения с блоком избыточности в качестве идентификатора, согласно другой предпочтительной форме выполнения, может быть предусмотрено, что получающее устройство автоматизации содержит фильтр дубликатов, который распознает блок избыточности дейтаграмм каждого из обоих протоколов связи и считывает его содержание и с применением соответственно считанного блока избыточности выполняет распознавание и отбрасывание дубликатов уже принятых дейтаграмм.

Фильтр дубликатов получающего устройства автоматизации в этом случае предпочтительно имеет возможность распознавать и оценивать блок избыточности как для дейтаграмм первого протокола связи, так и для дейтаграмм второго протокола связи. Соответственно созданный фильтр дубликатов может при этом выполняться как в аппаратных средствах, так и в программном обеспечении или как комбинация того и другого. Таким образом, только за счет адаптации фильтра дубликатов может быть создано получающее устройство автоматизации для осуществления соответствующего изобретению способа.

В соответствии с другой предпочтительной формой выполнения соответствующего изобретению способа предусмотрено, что сетевой компонент, размещенный в сети связи между отправляющим устройством автоматизации и получающим устройством автоматизации, распознает соответствующий протокол связи с применением блока избыточности, считывает блок избыточности непосредственно после его приема и оценивает относительно распознавания дейтаграмм, циркулирующих в сети связи, и, непосредственно после завершения оценки, дейтаграмму, принятую впервые, пересылает далее, а повторно принятую дейтаграмму отбрасывает.

За счет этого предпочтительным образом, с одной стороны, можно избежать перегрузки сети связи циркулирующими телеграммами, так как такие дейтаграммы удаляются из сети связи. В качестве циркулирующих дейтаграмм рассматриваются такие дейтаграммы, которые прошли по меньшей мере один полный оборот кольцевой сети связи, без поступления к предусмотренному получателю. Распознавание дубликатов может, например, осуществляться на основе порядкового номера, включенного в блок избыточности, а также записанного в дейтаграмме MAC-адреса отправителя (МАС=управление доступом к среде передачи). За счет того, что, с другой стороны, для выполнения оценки блока избыточности дейтаграммы не ожидается прием полной дейтаграммы, а сразу же после приема блока избыточности осуществляется его оценка, дальнейшая пересылка или удаление дейтаграммы может осуществляться уже к очень раннему моменту времени. В этой связи, особенно в дейтаграммах с высоким уровнем приоритета, раннее положение блока избыточности в структуре дейтаграммы предпочтительно становится заметным, так как она передается с соответственно короткой задержкой по времени.

Более конкретно, в отношении выбора протоколов связи, например, может быть предусмотрено, что дейтаграммы с высоким уровнем приоритета отправляются в соответствии с HSR-протоколом связи, а дейтаграммы с низким уровнем приоритета - в соответствии с PRP-протоколом связи.

Как вышеупомянутый протокол HSR, так и протокол PRP (ʺпротокол параллельной избыточностиʺ) установлены в стандарте IEC 62439-3:2012. HSR-протокол предусмотрен в качестве протокола связи для передачи с избыточностью дейтаграмм в кольцевых сетях связи и поэтому предпочтительно подходит для указания дейтаграммы с высоким уровнем приоритета. Блок избыточности HSR-дейтаграммы расположен перед блоком данных полезной нагрузки, так что ранняя оценка блока избыточности возможна с помощью фильтра дубликатов и, при необходимости, может осуществляться быстрая пересылка дейтаграммы, еще перед тем, как она будет полностью принята. PRP-протокол, напротив, в основном предназначен для параллельных сетей. В случае PRP, ʺбесшовнаяʺ избыточность достигается тем, что сеть связи содержит две независимые друг от друга частичные сети любой топологии, и каждое устройство и каждый сетевой компонент соединены с обеими частичными сетями. Обе частичные сети работают параллельно, причем один сетевой компонент при отправке дейтаграммы, с одной стороны, посылает ее в первую частичную сеть, а с другой стороны, - во вторую частичную сеть. Сетевой компонент, предусмотренный в качестве получателя дейтаграммы, принимает обе дейтаграммы из частичных сетей, причем он применяет первую поступившую на него дейтаграмму, а поступившую позже дейтаграмму как дубликат отбрасывает. Так как обе дейтаграммы используют два независимых друг от друга пути передачи, даже при наличии нарушения в одном из путей передачи, полезная информация, передаваемая с дейтаграммой по другому - обычно еще работоспособному - пути передачи, достигает получающего сетевого компонента. Передача дейтаграмм согласно PRP-протоколу связи в чисто PRP-сетях связи также описана в вышеупомянутом документе ЕР 2148473 A1.

Хотя отправка посторонних для сети PRP-сообщений в кольцевых HSR-сетях могла быть необычной, однако это в принципе не запрещено стандартами. Так как оба протокола связи построены по технологиям Ethernet и, кроме того, имеют сходную структуру дейтаграммы, PRP-дейтаграммы могут в общем случае без проблем посылаться в HSR-сетях. Поскольку в PRP-дейтаграммах блок избыточности расположен только после блока полезных данных, применение PRP-протокола пригодно для дейтаграмм с более низким приоритетом, так как оценка блока избыточности может осуществляться по сравнению с HSR-дейтаграммами только к более позднему моменту времени.

В соответствии с другой предпочтительной формой выполнения соответствующего изобретению способа, также предусмотрено, что сетевой компонент, расположенный в сети связи между отправляющим устройством автоматизации и получающим устройством автоматизации, прекращает текущую пересылку дейтаграммы с более низким уровнем приоритета, как только он принимает дейтаграмму с более высоким уровнем приоритета, сначала пересылает дейтаграмму с высоким уровнем приоритета, и после завершения отправки дейтаграммы с высоким уровнем приоритета возобновляет пересылку дейтаграммы с более низким уровнем приоритета.

Тем самым может осуществляться ускоренная и предпочтительная пересылка дейтаграмм с высоким уровнем приоритета, поскольку передача дейтаграммы с более низким уровнем приоритета немедленно прекращается в пользу пересылки дейтаграммы с высоким уровнем приоритета.

В качестве альтернативы, в соответствии с другой предпочтительной формой выполнения соответствующего изобретению способа, может быть предусмотрено, что сетевой компонент, расположенный в сети связи между отправляющим устройством автоматизации и получающим устройством автоматизации, приостанавливает текущую пересылку дейтаграммы с более низким уровнем приоритета, как только он принимает дейтаграмму с более высоким уровнем приоритета, сначала пересылает дейтаграмму с высоким уровнем приоритета, и после завершения отправки дейтаграммы с высоким уровнем приоритета пересылает еще не отправленную часть дейтаграммы с более низким уровнем приоритета.

В последнем случае, отправка дейтаграммы с более низким уровнем приоритета не полностью прекращается, а лишь приостанавливается в пользу отправки более высокоприоритетной дейтаграммы. Еще не отправленная часть низкоприоритетной дейтаграммы затем отправляется по окончании отправки высокоприоритетной дейтаграммы. Таким образом, в частности, в случае длинных низкоприоритетных дейтаграмм, может достигаться то, что их отправка не должна осуществляться снова, так как должны отправляться только еще не отправленные части. В целом, за счет этого может обеспечиваться более равномерная нагрузка сети связи.

В этой связи, согласно предпочтительной форме выполнения может быть предусмотрено, что сетевой компонент, расположенный в сети связи между отправляющим устройством автоматизации и получающим устройством автоматизации, ожидает полного приема дейтаграммы с более низким уровнем приоритета, прежде чем пересылать эту дейтаграмму.

Тем самым достигается то, что, несмотря на осуществленное прерывание пересылки низкоприоритетных дейтаграмм, лишь немного фрагментов дейтаграмм передается в сети связи. Соответствующий расположенный ниже по потоку сетевой компонент всегда ожидает полного приема прерванной дейтаграммы и сначала компонует ее, прежде чем направить ее к следующему сетевому компоненту или получающему устройству автоматизации.

Вышеуказанная задача также решается установкой автоматизации с множеством устройств автоматизации, которые выполнены с возможностью обмена с избыточностью дейтаграммами по сети связи, причем сеть связи содержит по меньшей мере одно отправляющее устройство автоматизации и получающее устройство автоматизации, а также сетевой компонент, расположенный в сети связи между отправляющим устройством автоматизации и получающим устройством автоматизации, и имеет кольцевую топологию. При этом отправляющее устройство автоматизации выполнено с возможностью передачи первой дейтаграммы в первом направлении передачи сети связи и второй дейтаграммы во втором направлении передачи сети связи, которое противоположно первому направлению передачи, и получающее устройство автоматизации выполнено с возможностью обработки первой поступившей на него дейтаграммы и отбрасывания другой дейтаграммы как дубликата.

В соответствии с изобретением предусмотрено, что отправляющее устройство автоматизации выполнено с возможностью соотнесения уровня приоритета с дейтаграммами, причем дейтаграммы с высоким уровнем приоритета должны передаваться предпочтительными образом по сети связи по отношению к дейтаграммам с низким уровнем приоритета, отправляющее устройство автоматизации, кроме того, выполнено с возможностью отправки дейтаграмм с высоким уровнем приоритета в соответствии с первым протоколом связи, а дейтаграмм с низким уровнем приоритета - в соответствии со вторым протоколом связи, отличающимся от первого протокола связи, и сетевой компонент, расположенный в сети связи между отправляющим устройством автоматизации и получающим устройством автоматизации, выполнен с возможностью приема соответствующей дейтаграммы, распознавания его уровня приоритета на основе применяемого протокола связи и пересылки с учетом распознанного уровня приоритета.

Вышеуказанная задача также решается отправляющим устройством автоматизации для работы в такой установке автоматизации, которое выполнено так, чтобы, при отправке с избыточностью дейтаграмм, передавать первую дейтаграмму в первом направлении передачи сети связи и вторую дейтаграмму во втором направлении передачи сети связи, которое противоположно первому направлению передачи.

В соответствии с изобретением предусмотрено, что отправляющее устройство автоматизации выполнено с возможностью соотнесения уровня приоритета с дейтаграммами, причем дейтаграммы с высоким уровнем приоритета должны передаваться предпочтительными образом по сети связи по отношению к дейтаграммам с низким уровнем приоритета, и отправляющее устройство автоматизации также выполнено с возможностью отправки дейтаграмм с высоким уровнем приоритета в соответствии с первым протоколом связи, и дейтаграмм с низким уровнем приоритета - в соответствии со вторым протоколом связи, отличающимся от первого протокола связи.

Вышеуказанная задача также решается сетевым компонентом для работы в такой установке автоматизации, который выполнен таким образом, чтобы принимать соответствующую дейтаграмму, распознавать ее уровень приоритета на основе применяемого протокола связи и пересылать с учетом распознанного уровня приоритета.

Наконец, вышеуказанная задача также решается получающим устройством автоматизации для работы в такой установке автоматизации, которое выполнено таким образом, чтобы обрабатывать первую поступившую на него дейтаграмму и отбрасывать другую, идентичную по содержанию дейтаграмму как дубликат.

В соответствии с изобретением предусмотрено, что получающее устройство автоматизации содержит фильтр дубликатов, который выполнен с возможностью распознавания соответствующего блока избыточности из дейтаграммы первого протокола связи и второго протокола связи, отличающегося от первого протокола связи, считывать его содержание и с применением соответствующего считанного блока избыточности выполнять распознавание и отбрасывание дубликатов уже принятых дейтаграмм.

В отношении соответствующей изобретению сети связи, соответствующего изобретению отправляющего устройства автоматизации, соответствующего изобретению сетевого компонента и соответствующего изобретению получающего устройства автоматизации, справедливы все выкладки, изложенные выше для соответствующего изобретению способа, и наоборот, соответствующим образом, в частности, соответствующая изобретению сеть связи, соответствующее изобретению отправляющее устройство автоматизации, соответствующий изобретению сетевой компонент и соответствующее изобретению получающее устройство автоматизации выполнены с возможностью осуществления соответствующего изобретению способа в любой из различных форм выполнения или комбинаций различных форм выполнения. Также в отношении преимуществ можно сослаться на преимущества, описанные для соответствующего изобретению способа.

Изобретение поясняется более подробно ниже на примере выполнения. Конкретное осуществление примера выполнения никоим образом не следует понимать как ограничивающее общее осуществление соответствующего изобретению способа, соответствующей изобретению сети связи, соответствующего изобретению отправляющего устройства автоматизации, соответствующего изобретению сетевого компонента и соответствующего изобретению получающего устройства автоматизации; скорее, отдельные признаки осуществления примера выполнения могут произвольным образом свободно комбинироваться между собой и с описанными выше признаками. На чертежах показано следующее:

Фиг. 1 - схематичное представление примера выполнения сети связи с кольцевой топологией;

Фиг. 2 - схематичное и упрощенное представление структуры дейтаграммы в соответствии с первым протоколом связи;

Фиг. 3 - схематичное и упрощенное представление структуры дейтаграммы в соответствии со вторым протоколом связи.

На фиг. 1 показано схематичное представление сети 10 связи установки автоматизации в остальном подробно не показанной. Установка автоматизации, которая является, например, установкой автоматизации для управления, регулирования, контроля и/или защиты электрической сети электроснабжения или распределительной станции сети энергоснабжения, содержит несколько устройств 11а-f. Устройства 11а-е автоматизации могут представлять собой, например, защитные устройства, измерительные устройства, векторные измерительные устройства, измерители мощности, измерители качества мощности, устройства управления и регулирования, контроллеры коммутаторов и т.д. электрической энергетической установки автоматизации. В общем случае, такие устройства автоматизации могут также обозначаться как полевые устройства или IED (ʺинтеллектуальные электронные устройстваʺ). Устройство 11f автоматизации представляет собой устройство управления, которое может быть, например, рабочей станцией в сетевом пункте управления или подстанции. Показанная на фиг. 1 конкретная структура сети 10 связи приведена лишь в качестве примера. Понятно, что любые другие компоновки также возможны в рамках изобретения.

Устройства 11а-е автоматизации соединены с сетью 10 связи через встроенные сетевые компоненты 13а-е, а устройство 11f автоматизации - через внешний сетевой компонент 12 таким образом, что формируется кольцевая топология сети. Для этой цели каждый встроенный сетевой компонент 13а-е и внешний сетевой компонент 12 имеют два порта для подключения к сети 10 связи. Кроме того, встроенные сетевые компоненты 13а-е имеют, соответственно, внутренний порт для подключения к управляющему устройству, например CPU, соответствующего устройства 11а-е автоматизации (на фиг. 1 для лучшей наглядности в качестве примера показано только управляющее устройство 15а устройства 11а автоматизации, структура остальных устройств автоматизации является идентичной или по меньшей мере сходной). Внешний сетевой компонент 14 через дополнительный порт соединен с устройством 11f автоматизации. Сетевые компоненты 13а-е и 12 могут быть, например, коммутаторами.

Во время работы установки автоматизации, устройства 11а-f автоматизации отправляют друг другу дейтаграммы с избыточностью. Это поясняется ниже с помощью примера более подробно.

Для этого предполагается, что устройство 11b автоматизации (далее по тексту ʺотправляющее устройство автоматизацииʺ) передает информацию, например, текущее измеренное значение, к устройству 11f автоматизации (далее по тексту ʺполучающему устройству автоматизацииʺ). Для того чтобы информация передавалась надежным образом, отправляющее устройство 11b автоматизации генерирует с подлежащей передаче информацией две дейтаграммы Т1 и Т2, которые идентичны в отношении их содержания полезных данных. Отправляющее устройство 11b автоматизации отправляет первую дейтаграмму Т1 в первом направлении передачи сети 10 связи и вторую дейтаграммыТ2 - во втором направлении передачи сети 10 связи, которое противоположно первому направлению передачи. В примере согласно фиг. 1, первое направление передачи, в котором отправляется первая дейтаграмма 1, соответствует направлению по часовой стрелке, в то время как второе направление передачи, в котором отправляется вторая дейтаграмма Т2, соответствует направлению против часовой стрелки.

Первая дейтаграммаТ1 проходит через кольцо сети 10 связи и при этом пересылается сетевыми компонентами 13с-е устройств 11с-е автоматизации. Наконец, первая дейтаграмма Т1 достигает сетевого компонента 12, который пересылает ее на получающее устройство 11f автоматизации. Аналогичным образом, вторая дейтаграмма Т2 проходит через кольцо сети 10 связи в противоположном направлении и при этом пересылается сетевым компонентом 13а устройства 11а автоматизации. Наконец, вторая дейтаграмма Т2 достигает сетевого компонента 12 и пересылается к получающему устройству 11f автоматизации.

Получающее устройство 11f автоматизации принимает дейтаграммыТ1 и Т2 и обрабатывает первую пришедшую к нему дейтаграмму и отбрасывает пришедшую позже другую дейтаграмму как дубликат. В качестве альтернативы, фильтрация дубликатов может осуществляться уже непосредственно в сетевом компоненте 12, ассоциированном с получающим устройством 11f автоматизации. В связи с этим, внешний сетевой компонент 12, как и встроенные сетевые компоненты 13а-е, должен считаться частью соответствующего устройства автоматизации.

Распознавание дубликата может осуществляться, например, на основе MAC-адреса отправителя (в данном случае отправляющего устройства 11b автоматизации) и порядкового номера, который назначается отправителем и является идентичным для обеих дейтаграммТ1 и Т2.

Посредством передачи дейтаграмм Т1 и Т2 описанным способом можно гарантировать, что даже при нарушении одного пути передачи содержание дейтаграмм Т1 и Т2 поступит к получателю, потому что вследствие кольцевой топологии сети всегда существуют два независимых пути между двумя устройствами автоматизации.

Для того чтобы избежать высокой загрузки сети 10 связи ввиду так называемых ʺциркулирующих дейтаграммʺ, каждый сетевой компонент 13а-е, 14, который пересылает дейтаграмму получателю, выполняет распознавание циркулирующих дейтаграмм. При этом - для каждого направления передачи отдельно - проверяется, была ли принятая в текущий момент дейтаграмма, уже получена ранее. Это может распознаваться на основе MAC-адреса отправителя и порядкового номера дейтаграммы. Эти свойства по меньшей мере временно хранятся, например, в таблице соответствующего сетевого компонента, так что простым способом повторный прием той же самой дейтаграммы может устанавливаться посредством сравнения со свойствами, сохраненными в таблице. Дейтаграмма, идентифицированная как циркулирующая дейтаграмм (сообщений) , затем отбрасывается и больше не пересылается, в то время как принятая первый раз дейтаграмма пересылается в соответствии с ее направлением передачи.

Описанный выше способ избыточной передачи дейтаграмм установлен также как часть ʺHSRʺ международного стандарта IEC 62439-3:2012. Однако описанный способ передачи дейтаграмм может широко использоваться в кольцевых сетях связи и не ограничивается конкретно HSR-сетями.

В установках автоматизации обычно отправляются дейтаграммы с различным по важности содержанием через ту же самую сеть связи. Например, дейтаграммы с сообщениями о событиях или измеренными значениями следует рассматривать как более важные для обеспечения бесперебойной работы установки автоматизации, чем дейтаграммы с зарегистрированными записями нарушений или обновлениями встроенного программного обеспечения. Без соответственно приоритизированной передачи дейтаграмм, дейтаграммы с относительно низкой важностью могли бы блокировать или по меньшей мере задерживать передачу дейтаграмм с высокой важностью. Это становится особенно заметным в случае дейтаграмм с большим содержанием полезных данных (например, при обновлениях встроенного программного обеспечения).

Поэтому предусмотрено, что отправляющее устройство автоматизации соотносит с подлежащими отправке дейтаграммами уровень приоритета, который указывает на важность дейтаграммы. Дейтаграммы с высоким уровнем приоритета передаются в сети связи предпочтительным образом по сравнению с дейтаграммами с более низким уровнем приоритета.

В качестве отличительного признака между дейтаграммами высокого приоритета и дейтаграммами низкого приоритета отправляющее устройство автоматизации применяет различные протоколы связи. Дейтаграммы с высоким уровнем приоритета передаются, таким образом, согласно протоколу связи иному, чем дейтаграммы с более низким уровнем приоритета. Взаимосвязанная пара дейтаграмм, таких как дейтаграммы Т1 и Т2 в соответствии с приведенным выше примером, - так как они имеют то же самое содержание и, следовательно, одинаково важны (или неважны), - в любом случае передаются с тем же самым уровнем приоритета. Сетевой компонент, принимающий соответствующую дейтаграмму, распознает уровень приоритета на основе применяемого протокола связи и пересылает дейтаграмму, принимая во внимание уровень приоритета.

Для того чтобы при распознавании уровня приоритета не требовалось предпринимать никакой содержательный анализ дейтаграммы, может быть предусмотрено, что протоколы связи, применяемые для дейтаграмм различных уровней приоритета, различаются уже в отношении структуры дейтаграммы. Таким образом, почти ʺизвнеʺ, т.е. без детального содержательного анализа, только на основе структуры дейтаграммы, может распознаваться соответствующий протокол связи и, тем самым, соответствующий уровень приоритета.

Например, структура дейтаграммы различных применяемых протоколов связи может различаться по положению определенного идентификатора, из которого может быть выведен протокол связи. В качестве идентификатора может применяться так называемый блок избыточности, который и так уже предусмотрен в дейтаграммах в сетях связи, выполняющих передачу с избыточностью, так что для идентификатора никакие дополнительные блоки не должны быть вставлены в структуру дейтаграммы. Блок избыточности (также обозначаемый как ʺметка избыточностиʺ) содержит, среди прочего, например, порядковый номер дейтаграммы, который может быть использован для распознавания дубликатов и циркулирующих дейтаграмм.

Например, идентификатор в первом протоколе связи может располагаться перед блоком полезных данных, а во втором протоколе связи - после него. В этом случае, сетевой компонент, когда он обнаруживает идентификатор, расположенный перед блоком полезных данных, мог бы идентифицировать дейтаграмму как сформированную в соответствии с первым протоколом связи и в соответствии с ее высоким уровнем приоритета непосредственно - возможно, даже не дожидаясь полного приема блока полезных данных, -пересылать в направлении передачи.

Как правило, с помощью идентификатора, расположенного перед блоком полезных данных для типа применяемого протокола связи, может стимулироваться быстрая пересылка дейтаграммы.

В случае дейтаграмм с низким уровнем приоритета, напротив, применяемый протокол связи может иметь структуру с идентификатором, расположенным после блока полезных данных, так как для этих дейтаграмм нет существенной зависимости от скорости передачи.

В качестве первого протокола связи для дейтаграмм с высоким уровнем приоритета может, например, применяться HSR-протокол связи, а для дейтаграмм с низким уровнем приоритета может применяться PRP-протокол связи. Эти протоколы связи описаны в стандарте IEC 62439-3:2012. В упрощенной форме в качестве примера на фиг. 2 показана структура дейтаграммы для дейтаграммы согласно HSR, а на фиг. 3 - структура дейтаграммы для дейтаграммы согласно PRP, причем величина отдельных блоков соответствующей структуры дейтаграммы не точно соответствует объему данных, содержащемуся в блоках.

На фиг. 2 представлена структура дейтаграммы HSR-дейтаграммы 20 вдоль оси времени. Дейтаграмма 20 начинается с блока 21 преамбулы, который обычно содержит предварительно определенную последовательность нулей и единиц. За блоком 21 преамбулы следует указывающий получателя (например, на основе его MAC-адреса) блок 22 получателя, к которому примыкает указывающий отправителя (например, на основе его MAC-адреса) блок 23 отправителя. За блоком 23 отправителя следует блок 24 избыточности, который включает в себя, среди прочего, порядковый номер дейтаграммы. После блока 24 избыточности в структуре дейтаграммы предусмотрен блока 25 типа (LT=ʺдлина-типʺ), который указывает тип дейтаграммы (например, GOOSE-сообщение). За блоком 25 типа следует блок 26 полезных данных, который включает в себя собственно содержание полезных данных (например, измеренное значение или сообщение о событии) дейтаграммы и, как правило, составляет большую долю дейтаграммы. К блоку 26 полезных данных примыкает блок 27 контрольной суммы, который содержит контрольную сумму дейтаграммы.

На фиг. 3 представлена структура сообщения PRP-дейтаграммы 30 вдоль оси времени. Дейтаграмма 30 также начинается с блока 31 преамбулы, к которому также примыкают блок 32 получателя и блок 33 отправителя. За блоком 33 отправителя в PRP-дейтаграмма 30 следуют сначала блок 34 типа и блок 35 полезных данных. После блока 36 полезных данных в структуре дейтаграммы PRP-дейтаграммы 30 предусмотрен блок 36 избыточности с порядковым номером дейтаграммы30. К блоку 36 избыточности также примыкает блок 37 контрольной суммы.

Сравнение двух дейтаграмм м 20 и 30 показывает, что блок 24 избыточности в HSR-дейтаграмме 20 расположен в более ранней позиции, чем блок 36 избыточности в PRP-дейтаграмме 30 данных. Таким образом, соответствующая структура дейтаграммы позволяет осуществлять, с одной стороны, простое различение между дейтаграммами обоих протоколов связи, а с другой стороны, более быстрое распознавание и пересылку HSR- дейтаграмм, для которых указан более высокий уровень приоритета.

Возвращаясь к приведенному выше примеру, ниже поясняется передача дейтаграмм различных уровней приоритета между отправляющим устройством 11b автоматизации и получающим устройством 11f автоматизации.

Сначала предполагается, что отправляющее устройство 11b автоматизации в соответствии с поясненным выше подходом отправляет с избыточностью дейтаграммы с более низким уровнем приоритета на получающее устройство 11f автоматизации. Соотнесение уровня приоритета с соответствующими дейтаграммами осуществляется на стороне отправляющего устройства автоматизации. В соответствии с выбранным низким уровнем приоритета, дейтаграммы отправляются с применением второго протокола связи, например PRP-протокола.

Сначала будет рассмотрен путь первой из обеих избыточных дейтаграмм (направление передачи по часовой стрелке). После отправки отправляющим устройством 11b автоматизации телеграмма принимается сетевым компонентом 13с устройства 11с автоматизации. Так как сетевой компонент 13с на основе записанного в дейтаграмме получателя распознает, что дейтаграмма направлена не на устройство 11с автоматизации, он проверяет дейтаграмму в отношении его протокола связи и на этой основе делает вывод о соответствующем уровне протокола. На основе применения второго протокола связи (например, PRP) сетевой компонент 13с распознает, что речь идет о дейтаграмме с низким уровнем приоритета. Конкретно, распознавание может осуществляться, например, на основе положения блока 36 избыточности (см. фиг. 3) в структуре дейтаграммы.

В соответствии с распознанным уровнем приоритета, сетевой компонент 13c пересылает дейтаграмму в направлении по часовой стрелке. Поскольку речь идет о низкоприоритетной дейтаграмме, сначала отправляются все другие возможные уже имеющиеся в очереди ожидания передачи (очереди) дейтаграммы, прежде чем будет отправлена эта дейтаграмма.

Последующий сетевой компонент 13d затем принимает отправленную дейтаграмму и выполняет те же самые этапы, которые были описаны для сетевого компонента 13с.

И, наконец, первая дейтаграмма достигает внешнего сетевого компонента 12.

Вторая дейтаграмма, которая была отправлена отправляющим устройством автоматизации в направлении против часовой стрелки, сначала достигает сетевого компонента 13а, который выполняет соответствующие этапы, которые уже были описаны в отношении первой дейтаграммы для сетевого компонента 13с.

И, наконец, вторая дейтаграмма достигает внешнего сетевого компонента 12.

Внешний сетевой компонент 12 выполняет, как пояснено выше в отношении избыточной передачи дейтаграмм, распознавание дубликатов, отправляет поступившую на него первой дейтаграмму к устройству 11f автоматизации и отбрасывает поступившую позже дейтаграмму как дубликат. Альтернативно, внешний сетевой компонент 12 может переслать обе дейтаграммы на устройство 11f автоматизации, которое затем само выполняет распознавание дубликатов.

Теперь предположим, что отправляющее устройство 11b автоматизации в соответствии с поясненным выше подходом отправляет с избыточностью дейтаграммы с высоким уровнем приоритета на получающее устройство 11f автоматизации. Соотнесение уровня приоритета с соответствующими дейтаграммами осуществляется на стороне отправляющего устройства автоматизации. В соответствии с выбранным высоким уровнем приоритета, дейтаграммы отправляются с применением первого протокола связи, например HSR-протокола.

Вновь сначала будет рассмотрен путь первой из обеих избыточных дейтаграммы (направление передачи по часовой стрелке). После отправки отправляющим устройством 11b автоматизации, дейтаграмма принимается сетевым компонентом 13с устройства 11с автоматизации. Так как сетевой компонент 13с на основе записанного в дейтаграмме получателя распознает, что дейтаграмма направлена не на устройство 11с автоматизации, он проверяет дейтаграмму в отношении его протокола связи и на этой основе делает вывод о соответствующем уровне протокола. На основе применения первого протокола связи (например, HSR) сетевой компонент 13с распознает, что речь идет о дейтаграмме с высоким уровнем приоритета. Конкретно, распознавание может осуществляться, например, на основе положения блока 25 избыточности (см. фиг. 2) в структуре дейтаграммы.

В соответствии с распознанным уровнем приоритета, сетевой компонент 13c пересылает дейтаграмму в направлении по часовой стрелке. Поскольку речь идет о высокоприоритетной дейтаграмме, она предпочтительным образом отправляется сетевым компонентом 13с.

Если в очереди ожидания отправки не имеется никаких других дейтаграмм, ожидающих отправки, то эта дейтаграмма без дальнейших действий немедленно отправляется. Это, при необходимости, даже быть сделано до полного получения дейтаграммы сетевым компонентом 13с, при этом дейтаграмма как бы ʺпроскальзываетʺ.

Если очередь ожидания отправки в другом случае уже содержит одну или несколько ранее поступивших высокоприоритетных дейтаграмм, отправка текущей дейтаграммы происходит непосредственно после окончания отправки последней высокоприоритетной дейтаграммы в очереди ожидания отправки. В этом случае может, таким образом, происходить короткая задержка при отправке.

Если очередь ожидания отправки в другом случае уже содержит одну или более ранее поступивших низкоприоритетных дейтаграмм, то, согласно первой форме выполнения, текущая отправка низкоприоритетной дейтаграммы прекращается, и вместо этого непосредственно отправляется высокоприоритетная дейтаграмма. Принятая часть прекращенной передаваться низкоприоритетной дейтаграммы отбрасывается последующим сетевым компонентом 13d. Прекращенная передаваться низкоприоритетная дейтаграмма затем передается снова сетевым компонентом 13с, если никакая другая высокоприоритетная дейтаграмма не ожидает отправки.

В соответствии с другой формой выполнения, текущая отправка низкоприоритетной дейтаграммы прерывается, и в первую очередь непосредственно отправляется высокоприоритетная дейтаграмма. Еще не отправленная из-за прерывания часть низкоприоритетной дейтаграммы отправляется после завершения отправки высокоприоритетной дейтаграммы, при условии, что никакие другие высокоприоритетные дейтаграммы не ожидают отправки. Полученная часть прерванной низкоприоритетной дейтаграммы сохраняется последующим сетевым компонентом 13d до тех пор, пока также остальная часть дейтаграммы не будет принята последующим сетевым компонентом 13d. Только после этого принятая полностью последующим сетевым компонентом 13d низкоприоритетная дейтаграмма отправляется. Таким образом, можно избежать наличия слишком большого количества фрагментов дейтаграмм в сети 10 связи.

Во всех описанных случаях, последующий сетевой компонент 13d выполняет в отношении принятых высокоприоритетных дейтаграмм те же этапы, как уже было пояснено для сетевого компонента 13с, и непосредственно отправляет их дальше. Все остальные сетевые компоненты действуют соответствующим образом.

Наконец, первая дейтаграмма достигает внешнего сетевого компонента 12.

Вторая дейтаграмма, которая отправляется отправляющим устройством 11b автоматизации против часовой стрелки, сначала достигает сетевого компонента 13а сети, который выполняет соответствующие этапы, как уже было пояснено в отношении первой дейтаграммы и сетевого компонента 13с.

Наконец, вторая дейтаграмма также достигает внешнего сетевого компонента 12.

Внешний сетевой компонент 12 выполняет, как уже в принципе описано выше в отношении избыточной передачи дейтаграмм, распознавание дубликатов, отправляет поступившую первой дейтаграмму на устройство 11f автоматизации и отбрасывает поступившую позже дейтаграмму как дубликат. Альтернативно, внешний сетевой компонент 12 может также отправить обе дейтаграммы на устройство 11f автоматизации, которое затем само выполняет распознавание дубликатов.

Для того чтобы как в отношении дейтаграммах первого протокола связи, так и в отношении дейтаграмм второго протокола связи выполнять распознавание дубликатов, получающее устройство автоматизации или сетевой компонент получающего устройства автоматизации должен быть выполнен с возможностью гибкой обработки дейтаграмм обоих протоколов связи. В частности, фильтр дубликатов получающего устройства автоматизации должен распознавать соответствующее положение блоков избыточности для обоих протоколов связи и оценивать блоки избыточности для распознавания дубликатов. Расположенные между отправителем и получателем сетевые компоненты должны иметь возможность обрабатывать дейтаграммы обоих типов, чтобы осуществлять распознавание уровней приоритета и распознавание циркулирующих дейтаграмм на основе блока избыточности.

1. Способ передачи дейтаграмм между устройствами (11а-f) автоматизации сети (10) связи, причем сеть (10) связи имеет кольцевую топологию, и устройства (11а-f) автоматизации передают дейтаграммы с избыточностью через сеть (10) связи, причем

- отправляющее устройство (11b) автоматизации посылает первую дейтаграмму в первом направлении передачи сети (10) связи и вторую дейтаграмму во втором направлении передачи сети (10) связи, которое противоположно первому направлению передачи; и

- получающее устройство (11f) автоматизации обрабатывает первую пришедшую к нему дейтаграмму и отбрасывает другую дейтаграмму как дубликат;

отличающийся тем, что

- отправляющее устройство (11b) автоматизации соотносит с дейтаграммами уровень приоритета, причем дейтаграммы с высоким уровнем приоритета, по отношению к таковым с низким уровнем приоритета, должны передаваться предпочтительным образом через сеть (10) связи,

- отправляющее устройство (11b) автоматизации передает дейтаграммы с высоким уровнем приоритета в соответствии с первым протоколом связи и передает дейтаграммы с низким уровнем приоритета в соответствии со вторым, отличным от первого, протоколом связи, и

- сетевой компонент (12, 13а, 13с-е), расположенный в сети (10) связи между отправляющим устройством (11b) автоматизации и получающим устройством (11f) автоматизации, принимает соответствующую дейтаграмму, распознает на основе применяемого протокола связи ее уровень приоритета и пересылает дальше с учетом распознанного уровня приоритета.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

- те дейтаграммы, которые отправляются в соответствии с первым протоколом связи, в отношении их структуры дейтаграммы отличаются от тех дейтаграмм, которые отправляются в соответствии со вторым протоколом связи.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что

- дейтаграммы первого и второго протокола связи различаются по меньшей мере положением идентификатора для типа протокола связи в структуре дейтаграммы.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что

- идентификатор для дейтаграмм первого протокола связи расположен в более раннем положении в структуре дейтаграммы, чем идентификатор для дейтаграмм второго протокола связи.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что

- в качестве идентификаторов для типа протокола связи применяют блок избыточности.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что

- получающее устройство (11f) автоматизации содержит фильтр дубликатов, который распознает блок избыточности дейтаграмм каждого из обоих протоколов связи и считывает его содержание и с применением соответственно считанного блока избыточности выполняет распознавание и отбрасывание дубликатов уже принятых дейтаграмм.

7. Способ по любому из пп. 5-6, отличающийся тем, что

- сетевой компонент (13а, 13с-е), размещенный в сети (10) связи между отправляющим передающим устройством (11b) автоматизации и получающим устройством (11f) автоматизации, распознает соответствующий протокол связи полученной дейтаграммы с применением блока избыточности и

- считывает блок избыточности непосредственно после его приема и оценивает относительно распознавания дейтаграмм, циркулирующих в сети (10) связи, и

- непосредственно после завершения оценки дейтаграмму, принятую впервые, пересылает, а повторно принятую дейтаграмму отбрасывает.

8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

- дейтаграммы с высоким уровнем приоритета отсылаются в соответствии с HSR-протоколом связи, а дейтаграммы с низким уровнем приоритета - в соответствии с PRP-протоколом связи.

9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что

- сетевой компонент (12, 13а, 13с-е), расположенный в сети (10) связи между отправляющим устройством (11b) автоматизации и получающим устройством (11f) автоматизации, прекращает текущую пересылку дейтаграммы с более низким уровнем приоритета, как только он принимает дейтаграмму с более высоким уровнем приоритета,

- сначала пересылает дейтаграмму с высоким уровнем приоритета и

- после завершения отправки дейтаграммы с высоким уровнем приоритета возобновляет пересылку дейтаграммы с более низким уровнем приоритета.

10. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что

- сетевой компонент (12, 13а, 13с-е), расположенный в сети связи между отправляющим устройством (11b) автоматизации и получающим устройством (11f) автоматизации, приостанавливает текущую пересылку дейтаграммы с более низким уровнем приоритета, как только он принимает дейтаграмму с более высоким уровнем приоритета,

- сначала пересылает дейтаграмму с высоким уровнем приоритета, и

- после завершения отправки дейтаграммы с высоким уровнем приоритета пересылает еще не переданную часть дейтаграммы с более низким уровнем приоритета.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что

- сетевой компонент (12, 13а, 13с-е), расположенный в сети (10) связи между отправляющим устройством автоматизации и получающим устройством автоматизации, ожидает полного приема дейтаграммы с более низким уровнем приоритета, прежде чем пересылать эту дейтаграмму.

12. Сеть (10) связи с множеством устройств (11a-f) автоматизации, выполненных с возможностью обмена с избыточностью дейтаграммами по сети (10) связи, причем сеть (10) связи содержит по меньшей мере одно отправляющее устройство (11b) автоматизации и получающее устройство (11f) автоматизации, а также сетевой компонент (12, 13а, 13с-е), расположенный в сети связи между отправляющим устройством (11b) автоматизации и получающим устройством (11f) автоматизации, и имеет кольцевую топологию, причем

- отправляющее устройство (11b) автоматизации выполнено с возможностью передачи первой дейтаграммы в первом направлении передачи сети (10) связи и второй дейтаграммы во втором направлении передачи сети (10) связи, которое противоположно первому направлению передачи, и

- получающее устройство (11f) автоматизации выполнено с возможностью обработки первой поступившей на него дейтаграммы и отбрасывания другой дейтаграммы как дубликата,

отличающееся тем, что

- отправляющее устройство (11b) автоматизации выполнено с возможностью соотнесения уровня приоритета с дейтаграммами, причем дейтаграммы с высоким уровнем приоритета передаются предпочтительными образом по сети (10) связи по отношению к дейтаграммам с низким уровнем приоритета,

- отправляющее устройство (11b) автоматизации выполнено с возможностью отправки дейтаграмм с высоким уровнем приоритета в соответствии с первым протоколом связи, а дейтаграмм с низким уровнем приоритета в соответствии со вторым протоколом связи, отличающимся от первого протокола связи, и

- сетевой компонент (12, 13а, 13с-е), расположенный в сети (10) связи между отправляющим устройством (11b) автоматизации и получающим устройством (11f) автоматизации, выполнен с возможностью приема соответствующей дейтаграммы, распознавания ее уровня приоритета на основе применяемого протокола связи и пересылки с учетом распознанного уровня приоритета.

13. Отправляющее устройство (11b) автоматизации для работы в сети (10) связи по п. 12, которое выполнено так, чтобы, при отправке с избыточностью дейтаграмм, передавать первую дейтаграмму в первом направлении передачи сети связи и вторую дейтаграмму во втором направлении передачи сети связи, которое противоположно первому направлению передачи,

отличающееся тем, что

- отправляющее устройство (11b) автоматизации выполнено с возможностью соотнесения уровня приоритета с дейтаграммами, причем дейтаграммы с высоким уровнем приоритета должны передаваться предпочтительными образом по сети (10) связи по отношению к дейтаграммам с низким уровнем приоритета, и

- отправляющее устройство (11b) автоматизации выполнено с возможностью отправки дейтаграмм с высоким уровнем приоритета в соответствии с первым протоколом связи и дейтаграмм с низким уровнем приоритета в соответствии со вторым протоколом связи, отличающимся от первого протокола связи.

14. Сетевой компонент (12, 13а, 13с-е) для работы в сети (10) связи по п. 12,

отличающийся тем, что

- сетевой компонент (12, 13а, 13с-е) выполнен таким образом, чтобы принимать соответствующую дейтаграмму, распознавать ее уровень приоритета на основе применяемого протокола связи и пересылать с учетом распознанного уровня приоритета.

15. Получающее устройство (11f) автоматизации для работы в сети (10) связи по п. 12, которое выполнено таким образом, чтобы обрабатывать первую поступившую на него дейтаграмму и отбрасывать другую, идентичную по содержанию, дейтаграмму как дубликат,

отличающееся тем, что

- получающее устройство (11f) автоматизации содержит фильтр дубликатов, который выполнен с возможностью распознавания соответствующего блока избыточности из дейтаграммы первого протокола связи и второго протокола связи, отличающегося от первого протокола связи, считывать его содержание и с применением соответствующего считанного блока избыточности выполнять распознавание и отбрасывание дубликатов уже принятых дейтаграмм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области технологий связи. Технический результат - повышение точности управления количеством пользователей доступа и повышение производительности сети.

Изобретение относится к основанной на вовлеченности маршрутизации услуг перевозки. Технический результат - улучшение системы географической маршрутизации путем увеличения приема к исполнению запросов субъектом географической маршрутизации.

Группа изобретений относится к беспроводной стыковке устройств. Технический результат – обеспечение защищенной и безопасной беспроводной стыковки устройств.

Изобретение относится к переключению на резервную линию доступа с применением псевдопроводного двойного соединения. Технический результат – резервирование основной линии доступа отдельно от резервирования основного псевдопровода для эффективной и рациональной передачи потоков данных.

Изобретение относится к способу работы межсетевого экрана. Техническим результатом является повышение защищенности вычислительной сети.

Изобретение относится к области связи. Технический результат заключается в обеспечении защиты персональных данных пользователей.

Группа изобретений относится к многофакторной аутентификации. Технический результат заключается в расширении арсенала средств того же назначения.

Изобретение предназначено для осуществления доступа к серверу. Технический результат заключается в обеспечении возможности доступа к оптимальному серверу.

Изобретение относится к средствам идентификации устройства. Техническим результатом является повышение точности местоположения интеллектуального устройства.

Изобретение относится к области обработки данных. Технический результат заключается в расширении арсенала средств того же назначения.

Изобретение относится к системе шин, преимущественно для оперативного контроля компонентов системы сигнализации. Технический результат заключается в повышении надежности системы за счет сокращения времени срабатывания и обеспечения доступности всех узлов шин в случае разомкнутой цепи.

Изобретение относится к сети контактных проводов для связи между неподвижными частями системы и по меньшей мере одной подвижной частью системы. Технический результат заключается в обеспечении более высокой скорости передачи данных.

Изобретение относится к линейному ретрансляционному устройству. Технический результат изобретения заключается в возможности передачи объема данных, превышающего ширину полосы пропускания TDM линии, путем передачи через другое ретрансляционное устройство.

Изобретение относится к области связи. Техническим результатом является поддержка любого количества очередей при планировании и поддержка увеличения количества очередей без изменения логического ядра аппаратной реализации.

Изобретение относится к технике электросвязи и может найти применение на железнодорожном транспорте для организации оперативно-технологической связи. .

Изобретение относится к технике электросвязи, преимущественно цифровой связи, и может найти применение на железнодорожном транспорте для организации поездной радиосвязи и радиосвязи работников, организующих движение поездов.

Изобретение относится к сетям передачи данных. .

Изобретение относится к технике оптической связи. .

Изобретение относится к технике электросвязи и может найти применение на железнодорожном транспорте для организации поездной и ремонтно-оперативной радиосвязи. .

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении скорости обработки данных.

Изобретение относится к области передачи с избыточностью дейтаграмм данных между устройствами автоматизации установки автоматизации с сетью связи с кольцевой топологией. Технический результат изобретения заключается в обеспечении надежной передачи дейтаграмм между отправителем и получателем за счет возможности отправляющего устройства автоматизации передавать дейтаграммы с высоким уровнем приоритета и низким уровнем приоритета. Способ передачи дейтаграмм между устройствами автоматизации отличается тем, что отправляющее устройство автоматизации передает дейтаграммы с высоким уровнем приоритета в соответствии с первым протоколом связи и передает дейтаграммы с низким уровнем приоритета в соответствии со вторым, отличным от первого, протоколом связи, сетевой компонент, расположенный в сети связи между отправляющим устройством автоматизации и получающим устройством автоматизации, принимает соответствующую дейтаграмму, распознает на основе применяемого протокола связи ее уровень приоритета и пересылает дальше с учетом распознанного уровня приоритета. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх