DE102011076002A1 - Method for saving energy in e.g. switch of industrial automation network in production plant, during planning and designing phases, involves switching network node to energy saving state, if no network apparatuses are attached at terminals - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energieeinsparung in einem Netzwerkknoten in einem Netzwerk. The invention relates to a method for saving energy in a network node in a network.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Energieeinsparung in einem Netzwerk bekannt. Hier werden beispielsweise Endgeräte abgeschaltet oder in einen Energiesparzustand geschaltet, wenn diese im Netzwerk nicht benötigt werden. Techniques for saving energy in a network are known in the art. Here, for example, terminals are switched off or switched to a power-saving state if they are not needed in the network.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Energieeinsparung in einem Netzwerkknoten, einen verbesserten Netzwerkknoten, ein verbessertes Netzwerk und ein verbessertes Computerprogrammprodukt zu schaffen. On the other hand, it is an object of the invention to provide an improved method for saving energy in a network node, an improved network node, an improved network and an improved computer program product.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gegeben. The object of the invention is achieved with the features of the independent claims. Embodiments of the invention are given in the dependent claims.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energieeinsparung in einem Netzwerkknoten in einem Netzwerk. Unter einem Netzwerkknoten wird hierbei ein Netzwerkgerät verstanden, das mehrere Netzwerkanschlüsse aufweist und zur Weiterleitung von Daten in dem Netzwerk ausgebildet ist. Solch ein Netzwerkknoten kann beispielsweise auch als Switch, Router oder Access Point bezeichnet werden. Mit anderen Worten ist ein Netzwerkknoten Teil der Infrastruktur des Netzwerks. Bevorzugter Weise handelt es sich bei dem Netzwerk um ein Automatisierungsnetzwerk. The invention relates to a method for saving energy in a network node in a network. In this case, a network node is understood to be a network device which has a plurality of network connections and is designed to forward data in the network. Such a network node may, for example, also be referred to as a switch, router or access point. In other words, a network node is part of the infrastructure of the network. Preferably, the network is an automation network.
Ein Automatisierungsnetzwerk kann z.B. als industrielles Automatisierungsnetzwerk ausgebildet sein. Solche industriellen Automatisierungsnetzwerke können z.B. zur Steuerung und/oder Regelung von industriellen Anlagen (z.B. Produktionsanlagen, Förderanlagen usw.), Maschinen und/oder Geräten ausgebildet, eingerichtet und/oder vorgesehen sein. Insbesondere können Automatisierungsnetzwerke bzw. industrielle Automatisierungsnetzwerke Echzeit-Kommunikationsprotokolle (z.B. Profinet, Profibus, Real-Time-Ethernet)zur Kommunikation zumindest zwischen den an den Steuerungs- und/oder Regelungsaufgaben beteiligten Komponenten (z.B. zwischen den Steuerungseinheiten und den zu steuernden Anlagen und/oder Maschinen) aufweisen. Die sichere Übertragung von Daten über Speichermedien ist ebenfalls abgedeckt. An automation network may e.g. be designed as an industrial automation network. Such industrial automation networks may e.g. for the control and / or regulation of industrial installations (for example production plants, conveyor systems, etc.), machines and / or devices, which are designed and / or provided. In particular, automation networks or industrial automation networks real-time communication protocols (eg Profinet, Profibus, Real-Time Ethernet) for communication at least between the components involved in the control and / or regulatory tasks (eg between the control units and the systems to be controlled and / or Machines). The secure transmission of data via storage media is also covered.
Weiterhin kann neben einem Echtzeit-Kommunikationsprotokoll aber auch noch mindestens ein weiteres Kommunikationsprotokoll (das z.B. nicht echtzeitfähig zu sein braucht) in dem Automatisierungsnetzwerk bzw. industriellen Automatisierungsnetzwerk vorgesehen sein, z.B. zum Überwachen, Einrichten, Umprogrammieren und/oder Umparametrieren einer oder mehrerer Steuerungseinheiten im Automatisierungsnetzwerk. Furthermore, in addition to a real-time communication protocol, at least one further communication protocol (which, for example, need not be real-time capable) may also be provided in the automation network or industrial automation network, e.g. for monitoring, setting up, reprogramming and / or reparameterizing one or more control units in the automation network.
Ein Automatisierungsnetzwerk kann z.B. drahtgebundene Kommunikationskomponenten und/oder drahtlose Kommunikationskomponenten umfassen. Außerdem kann ein Automatisierungsnetzwerk zumindest eine Automatisierungseinrichtung umfassen. An automation network may e.g. Wired communication components and / or wireless communication components include. In addition, an automation network may include at least one automation device.
Eine Automatisierungseinrichtung kann beispielsweise ein Computer, PC und/oder Controller mit Steuerungs-Aufgaben bzw. Steuerungs-Fähigkeiten sein. Insbesondere kann eine Automatisierungseinrichtung beispielsweise eine industrielle Automatisierungseinrichtung sein, die z.B. speziell zur Steuerung und/oder Regelung industrieller Anlagen ausgebildet, eingerichtet und/oder vorgesehen sein kann. Insbesondere können solche Automatisierungseinrichtungen bzw. industriellen Automatisierungseinrichtungen echtzeitfähig sein, d.h. eine Steuerung bzw. Regelung in Echtzeit ermöglichen. Dazu kann die Automatisierungseinrichtung bzw. die industrielle Automatisierungseinrichtung z.B. ein Echtzeitbetriebssystem umfassen und/oder zumindest unter anderem ein echtzeitfähiges Kommunikationsprotokoll zur Kommunikation (z.B. Profinet, Profibus, Real-Time-Ethernet) unterstützen. An automation device can be, for example, a computer, PC and / or controller with control tasks or control capabilities. In particular, an automation device may for example be an industrial automation device, e.g. specially designed, equipped and / or provided for the control and / or regulation of industrial plants. In particular, such automation devices or industrial automation devices may be real-time capable, i. enable real-time control. For this purpose, the automation device or the industrial automation device can be used e.g. include a real-time operating system and / or at least inter alia support a real-time communication protocol for communication (e.g., Profinet, Profibus, Real-Time Ethernet).
Ein Automatisierungsnetzwerk umfasst mehrere Sensoren und Aktuatoren. Die Aktuatoren und Sensoren werden von zumindest einer Steuerungseinrichtung gesteuert. Die Aktuatoren, die Sensoren und die zumindest eine Steuerungseinrichtung tauschen Daten miteinander aus. Zum Datenaustausch wird ein Automatisierungsprotokoll verwendet. Die zumindest eine Steuerungseinrichtung steuert die Aktuatoren, die Sensoren und den Datenaustausch so, dass ein maschineller Fertigungsprozess abläuft, in dem z.B. ein Produkt hergestellt wird. An automation network includes multiple sensors and actuators. The actuators and sensors are controlled by at least one control device. The actuators, the sensors and the at least one control device exchange data with each other. An automation protocol is used for data exchange. The at least one controller controls the actuators, the sensors and the data exchange so that a machining process takes place in which e.g. a product is produced.
Eine industrielle Automatisierungseinrichtung kann z.B. eine speicherprogrammierbare Steuerung, ein Modul oder Teil einer speicherprogrammierbaren Steuerung, eine in einem Computer oder PC integrierte speicherprogrammierbare Steuerung sowie entsprechende Feldgeräte, Sensoren und/oder Aktuatoren, Ein- und/oder Ausgabegeräte oder Ähnliches zum Anschluss an einer speicherprogrammierbaren Steuerung sein oder solche umfassen. An industrial automation device may e.g. a programmable logic controller, a module or part of a programmable logic controller, be integrated in a computer or PC programmable logic controller and corresponding field devices, sensors and / or actuators, input and / or output devices or the like for connection to a programmable logic controller or include such.
Als Automatisierungsprotokoll im Sinne der vorliegenden Erfindung wird jede Art von Protokoll verstanden, das zur Kommunikation mit Automatisierungs-Einrichtungen gemäß der vorliegenden Beschreibung vorgesehen, geeignet und/oder eingerichtet ist. Solche Automatisierungsprotokolle können beispielsweise das Profi-Bus-Protokoll (z. B. gemäß
Der Netzwerkknoten ist mit mehreren Netzwerkgeräten des Netzwerks über Netzwerkanschlüsse verbunden. Zunächst wird detektiert, ob an keinem der Netzwerkanschlüsse betriebsbereite Netzwerkgeräte angeschlossen sind. Hierbei muss beachtet werden, dass für die Detektion alle Netzwerkanschlüsse des Netzwerkknotens berücksichtigt werden können. Alternativ dazu können für die Detektion auch bestimmte Netzwerkanschlüsse für die Detektion ausgenommen werden. Dies können beispielsweise Netzwerkanschlüsse sein, die für Wartungsarbeiten genutzt werden. The network node is connected to several network devices of the network via network ports. First of all, it is detected whether there are no network devices connected to any of the network connections. It should be noted that all network connections of the network node can be taken into account for the detection. Alternatively, certain network connections may be excluded for detection for detection. These can be, for example, network connections that are used for maintenance work.
Wenn detektiert wird, dass an keinem der Netzwerkanschlüsse ein betriebsbereites Netzwerkgerät angeschlossen ist, wird der Netzwerkknoten von einem Betriebszustand in einen Energiesparzustand geschaltet. Im Energiesparzustand verbraucht der Netzwerkknoten weniger Energie als im Betriebszustand. Der Energiesparzustand kann beispielsweise ein Standby-Zustand oder auch ein Zustand sein, in dem der Netzwerkknoten komplett abgeschaltet ist. If it is detected that an operational network device is not connected to any of the network ports, the network node is switched from an operating state to a power-saving state. In the energy-saving state, the network node consumes less energy than in the operating state. The energy-saving state can be, for example, a standby state or even a state in which the network node is completely switched off.
Mit anderen Worten wird der Netzwerkknoten dann in einen Energiesparzustand geschaltet, wenn an keinem der Netzwerkanschlüsse mehr ein betriebsbereites Netzwerkgerät angeschlossen ist. Dies ist vorteilhaft, um Energie zu sparen, wenn alle Netzwerkgeräte, die an den Netzwerkknoten angeschlossen sind, in einem Energiesparzustand, ausgeschaltet oder abgestöpselt sind. Mit anderen Worten ist es mit einem Verfahren nach Ausführungsformen der Erfindung also möglich, die Netzinfrastruktur für solche Teile des Netzwerks abzuschalten, in denen sie nicht mehr benötigt wird. Der Netzwerkknoten kann wieder angeschaltet werden, indem dies nach einer vordefinierten Zeit geschieht oder durch ein Signal, das an den Netzwerkknoten gesendet wird. Im letzteren Fall ist der Netzwerkknoten dazu ausgebildet, während des Energiesparzustandes das Signal, das auch als Anschaltsignal bezeichnet werden kann, zu empfangen und zu verarbeiten, sodass der Netzwerkknoten nach Empfang dieses Anschaltsignals wieder in den Betriebszustand geschaltet wird. In other words, the network node is switched to a power-saving state when no more of an operational network device is connected to any of the network ports. This is advantageous for conserving energy when all network devices connected to the network nodes are in a power-saving state, turned off or unplugged. In other words, with a method according to embodiments of the invention, it is thus possible to switch off the network infrastructure for those parts of the network in which it is no longer needed. The network node may be turned back on by a predefined time or by a signal sent to the network node. In the latter case, the network node is designed to receive and process the signal, which may also be referred to as an activation signal, during the energy-saving state, so that the network node is switched back to the operating state after receiving this connection signal.
Die Detektion, ob an keinem der Netzwerkanschlüsse betriebsbereite Netzwerkgeräte angeschlossen sind, kann dadurch erfolgen, dass regelmäßig Signale über die Netzwerkanschlüsse ausgegeben werden. Diese Signale müssen von einem an den Netzwerkknoten angeschlossenen und betriebsbereiten Netzwerkgerät beantwortet werden. Beispielsweise kann dies ein Ping-Signal sein. Falls nun keine Antwort auf das Signal durch den Netzwerkknoten empfangen wird, wird detektiert, dass an diesem Netzwerkanschluss kein betriebsbereites Netzwerkgerät angeschlossen ist. Zusätzlich oder alternativ dazu kann physikalisch detektiert werden, ob an keinem der Netzwerkanschlüsse ein betriebsbereites Netzwerkgerät angeschlossen ist. Dies kann beispielsweise durch eine Messung des Widerstandes an dem Netzwerkanschluss oder andere Leitungsmessungen geschehen. Falls ein Netzwerkgerät an dem Netzwerkanschluss angeschlossen und betriebsbereit ist, wird ein anderer Widerstand gemessen als wenn kein Netzwerkgerät an den Netzwerkanschluss angeschlossen ist oder das Netzwerkgerät nicht betriebsbereit ist. Anderen Leitungsmessungen anderer physikalischer Größen von elektronischen Leitungen können hier ebenfalls verwendet werden. The detection of whether network devices that are ready for operation are not connected to any of the network connections can be achieved by regularly outputting signals via the network connections. These signals must be answered by a network device connected to the network node and ready for operation. For example, this may be a ping signal. If no response to the signal is received by the network node, it is detected that no network device ready for operation is connected to this network connection. Additionally or alternatively, it can be physically detected whether an operational network device is not connected to any of the network connections. This can be done for example by measuring the resistance at the network connection or other line measurements. If a network device is connected to the network port and is ready for operation, a different resistance is measured than if no network device is connected to the network port or the network device is not ready. Other line measurements of other physical quantities of electronic lines can also be used here.
Beispielsweise kann während einer Projektierungsphase für das Automatisierungsnetzwerk festgelegt werden, unter welchen Bedingungen ein Netzwerkgerät abgeschaltet werden soll. Hierfür wird beispielsweise ein sogenanntes Projektierungstool verwendet. Das Projektierungstool verfügt vorzugsweise über Informationen über die Topologie des Netzwerks. Mit anderen Worten verfügt das Projektierungstool über Informationen, wie das Netzwerk aufgebaut ist. Der Aufbau des Netzwerks kann beispielsweise einschließen, welches Netzwerkgerät mit welchem Netzwerkgerät und/oder Netzwerkknoten verbunden ist. For example, during a configuration phase for the automation network it can be determined under which conditions a network device should be switched off. For this purpose, for example, a so-called configuration tool is used. The configuration tool preferably has information about the topology of the network. In other words, the configuration tool has information about how the network is structured. The structure of the network can include, for example, which network device is connected to which network device and / or network node.
Somit können dem Netzwerkknoten die Informationen über die Topologie des Netzwerks durch das Projektierungstool mitgeteilt werden. Der Netzwerkknoten verwendet vorzugsweise diese Informationen dafür, um zu detektieren, ob an keinem der Netzwerkanschlüsse betriebsbereite Netzwerkgeräte angeschlossen sind. Thus, the information about the topology of the network can be communicated to the network node by the configuration tool. The network node preferably uses this information to detect whether none of the network ports have operational network devices attached.
Nach Ausführungsformen der Erfindung ist das Netzwerk zur zyklischen Datenkommunikation ausgebildet. Unter einer zyklischen Datenkommunikation wird hier insbesondere verstanden, dass Daten in regelmäßigen Zeitabständen über das Netzwerk übertragen werden. Dies kommt besonders häufig bei Automatisierungsnetzwerken vor. Ausführungsformen der Erfindung sind besonders vorteilhaft bei zyklischen Datenkommunikationen, da beispielsweise bestimmte Netzwerkgeräte über einen längeren Zeitraum vorhersehbar nicht angesteuert werden und somit der Netzwerkknoten, der diese Netzwerkgeräte mit dem Netzwerk verbindet, für eine ähnliche Zeitdauer in einen Energiesparzustand geschaltet werden kann. According to embodiments of the invention, the network is designed for cyclic data communication. Under a cyclic data communication is understood in particular here that data is transmitted at regular intervals over the network. This is especially common in automation networks. Embodiments of the invention are particularly advantageous in cyclic data communications because, for example, certain network devices are predictably unavailable for an extended period of time, and thus the network node connecting these network devices to the network can be switched to a power-saving state for a similar period of time.
Nach Ausführungsformen der Erfindung wird der Netzwerkknoten nur dann vom Betriebszustand in den Energiesparzustand geschaltet, wenn über eine erste Zeitspanne an keinem der Netzwerkanschlüsse ein betriebsbereites Netzwerk angeschlossen ist. Mit anderen Worten wird der Netzwerkknoten nur dann in den Energiesparzustand geschaltet, wenn über die erste Zeitspanne kein betriebsbereites Netzwerkgerät an den Netzwerkknoten angeschlossen ist. Dies stellt eine weitere Bedingung für das Schalten des Netzwerkknotens in den Energiesparzustand dar. Vorteilhaft ist dies, da somit ein permanentes Schalten des Netzwerkknotens von dem Betriebszustand in den Energiesparzustand und umgekehrt vermieden wird. Der Netzwerkknoten wird nur dann in den Energiesparzustand geschaltet, wenn sich dies auch lohnt, weil er über eine längere Zeit in dem Energiesparzustand bleiben kann. According to embodiments of the invention, the network node is only switched from the operating state into the energy-saving state if a ready-to-use network is not connected to any of the network connections for a first time span. In other words, the network node is switched to the energy-saving state only if no ready-to-use network device is connected to the network node for the first time span. This represents a further condition for the switching of the network node into the energy-saving state. This is advantageous, since thus a permanent switching of the network node from the operating state to the energy-saving state and vice versa is avoided. The network node is only switched to the energy-saving state if this is also worthwhile because it can remain in the energy-saving state for a longer time.
Nach Ausführungsformen der Erfindung umfasst die Detektion, dass an keinem der Netzwerkanschlüsse ein betriebsbereites Netzwerkgerät angeschlossen ist, dass von einem zuvor betriebsbereiten Netzwerkgerät ein erstes Signal empfangen wird, das einen Hinweis auf eine Trennung der Verbindung zwischen diesem Netzwerkgerät und dem Netzwerkknoten umfasst. Mit anderen Worten meldet sich das Netzwerkgerät von dem Netzwerkknoten ab, indem es das erste Signal verschickt, bevor das Netzwerkgerät in den Energiesparzustand geschaltet oder abgeschaltet wird. According to embodiments of the invention, the detection that no operational network device is connected to any of the network connections comprises receiving from a previously operative network device a first signal that includes an indication of disconnection between this network device and the network node. In other words, the network device logs off the network node by sending the first signal before the network device is switched to the power-saving state or switched off.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Zeitspanne an den Netzwerkknoten übertragen werden, die angibt, wie lange sich das Netzwerkgerät im Energiesparzustand oder im abgeschalteten Zustand befinden wird. Somit kann der Netzwerkknoten Informationen darüber speichern, wie lange sich das Netzwerkgerät voraussichtlich im abgeschalteten oder im Energiesparzustand befinden wird. Dies ist vorteilhaft, da der Netzwerkknoten in dem Fall, dass an keinem der Netzwerkanschlüsse ein betriebsbereites Netzwerkgerät angeschlossen ist, sich für die gleiche Zeitdauer abschalten kann wie dies für das Netzwerkgerät der Fall ist. Das Signal, das dem Netzwerkknoten eine Trennung der Verbindung zwischen dem Netzwerkgerät und dem Netzwerkknoten signalisiert, kann alternativ oder zusätzlich auch einen Hinweis darauf umfassen, dass das Netzwerkgerät in einen Energie sparenden Zustand geschaltet wird oder abgeschaltet wird. Alternatively or additionally, a time period can also be transmitted to the network node, which indicates how long the network device will be in the energy-saving state or in the switched-off state. Thus, the network node can store information about how long the network device is expected to be in the power-off or power-down state. This is advantageous because in the event that an operational network device is not connected to any of the network ports, the network node can shut itself off for the same amount of time as the network device does. The signal that signals the network node to disconnect the connection between the network device and the network node may alternatively or additionally also include an indication that the network device is being switched to an energy-saving state or is switched off.
Mit anderen Worten meldet sich ein Netzwerkgerät bei dem Netzwerkknoten ab, an den es angeschlossen ist, wenn es abgeschaltet wird oder in den Energie sparenden Zustand geschaltet wird. In other words, a network device logs off at the network node to which it is connected when it is turned off or switched to the low-power state.
Nach Ausführungsformen der Erfindung ist zumindest einer der Netzwerkanschlüsse von der Detektion ausgenommen. Dies kann beispielsweise ein Netzwerkanschluss sein, der für Wartungszwecke genutzt wird. In solch einem Fall ist es für ein Funktionieren der zyklischen Kommunikation im Automatisierungsnetzwerk nicht wichtig, ob an diesem Netzwerkanschluss ein betriebsbereites Netzwerkgerät angeschlossen ist. According to embodiments of the invention, at least one of the network connections is excluded from the detection. This can be, for example, a network connection that is used for maintenance purposes. In such a case, it is not important for the functioning of the cyclic communication in the automation network whether an operational network device is connected to this network connection.
Nach Ausführungsformen der Erfindung gibt der Netzwerkknoten vor dem Schalten in den Energiesparzustand ein zweites Signal an eine Steuerungseinheit des Netzwerks aus. Das zweite Signal umfasst dabei einen Hinweis darauf, dass der Netzwerkknoten in den Energiesparzustand geschaltet wird. Die Steuerungseinheit speichert nun eine Information darüber, dass der Netzwerkknoten in den Energiesparzustand geschaltet wird. Somit weiß die Steuerungseinheit, dass sich der Netzwerkknoten im Energiesparzustand befindet und kann den Netzwerkknoten gegebenenfalls aufwecken, wenn der Netzwerkknoten für eine Datenkommunikation benötigt wird. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn ein Netzwerkgerät, das an den Netzwerkknoten angeschlossen ist, wieder in den Betriebszustand geschaltet werden soll, dadurch dass ein Signal von der Steuerungseinheit an das Netzwerkgerät über den Netzwerkknoten gesendet wird. According to embodiments of the invention, before switching to the power-saving state, the network node outputs a second signal to a control unit of the network. The second signal comprises an indication that the network node is switched to the energy-saving state. The control unit now stores information that the network node is switched to the energy-saving state. Thus, the control unit knows that the network node is in the power-saving state and may wake the network node if the network node is needed for data communication. This may be the case, for example, when a network device which is connected to the network node is to be switched back to the operating state, in that a signal is sent from the control unit to the network device via the network node.
Die Steuerungseinheit kann beispielsweise ein Netzwerkgerät des Netzwerks sein, das zur Überwachung und zur Steuerung der verschiedenen Netzwerkgeräte des Automatisierungsnetzwerks dient. The control unit may, for example, be a network device of the network that serves to monitor and control the various network devices of the automation network.
Nach Ausführungsformen der Erfindung wird der Netzwerkknoten erst nach Empfang eines dritten Signals als Antwort auf das zweite Signal von der Steuerungseinheit in den Energiesparzustand geschaltet. Mit anderen Worten quittiert die Steuerungseinheit das zweite Signal durch Übermittlung eines dritten Signals an den Netzwerkknoten. Das dritte Signal dient als Auslöser für das Schalten des Netzwerkknotens in den Energiesparzustand. In diesem Fall kann sich der Netzwerkknoten also nicht schon dann in den Energiesparzustand schalten, wenn detektiert wurde, dass an keinem der Netzwerkanschlüsse ein betriebsbereites Netzwerkgerät angeschlossen ist. Der Netzwerkknoten wartet in dieser Ausführungsform immer auf das dritte Signal der Steuerungseinheit. Dies ist vorteilhaft, da die Steuerungseinheit beispielsweise Informationen gespeichert hat, dass ein Abschalten des Netzwerkknotens nicht sinnvoll erscheint oder sogar das Funktionieren des Netzwerks gefährden könnte. According to embodiments of the invention, the network node is switched to the energy-saving state only after receiving a third signal in response to the second signal from the control unit. In other words, the control unit acknowledges the second signal by transmitting a third signal to the network node. The third signal serves as a trigger for switching the network node into the energy-saving state. In this case, the network node can not switch to the energy-saving state already when it has been detected that an operational network device is not connected to any of the network connections. The network node always waits for the third signal of the control unit in this embodiment. This is advantageous because the control unit has stored, for example, information that switching off the network node does not make sense or could even endanger the functioning of the network.
Nach Ausführungsformen der Erfindung wird der Netzwerkknoten durch ein viertes Signal, das von einer Steuerungseinheit empfangen wird, aus dem Energiesparzustand in den Betriebszustand geschaltet. Mit anderen Worten löst der Empfang des vierten Signals eine Schaltung des Netzwerkknotens in den Betriebszustand aus. Die Steuerungseinheit gibt solch ein viertes Signal beispielsweise dann aus, wenn der Netzwerkknoten für eine Datenkommunikation in dem Netzwerk benötigt wird. Die Steuerungseinheit berücksichtigt dabei, dass der Netzwerkknoten eine gewisse Zeit braucht, um von dem Energiesparzustand in den Betriebszustand geschaltet zu werden. Im Falle von einer zyklischen Datenkommunikation gibt die Steuerungseinheit beispielsweise das vierte Signal an den Netzwerkknoten einige Sekunden vor dem Zeitpunkt aus, wenn der Netzwerkknoten für die zyklische Datenkommunikation verwendet werden soll. Es ist zu beachten, dass der Zeitraum, die für die Schaltung des Netzwerkknotens vom Energiesparzustand in den Betriebszustand eingeplant wird, auch mehrere Minuten betragen kann. Dies ist abhängig von dem Netzwerkknoten. Dies ist vorteilhaft, da so keine Verzögerung der Weiterleitung der Daten in dem Netzwerk geschieht, da sich der Netzwerkknoten bereits im Betriebszustand befindet, wenn die zyklischen Daten durch ihn weitergeleitet werden sollen. Alternativ dazu kann sich der Netzwerkknoten auch für eine vorbestimmte Zeit im Energiesparzustand befinden. Dies kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn bereits vorher festgelegt ist, dass nach einer bestimmten Zeitspanne der Netzwerkknoten für eine Datenkommunikation verwendet werden muss. Dann kann der Netzwerkknoten zu einem Zeitpunkt einige Sekunden oder mehrere Minuten vor Ende dieser Zeitspanne wieder in den Betriebszustand geschaltet werden, sodass eine Weiterleitung der Daten nicht verzögert wird. In diesem Falle ist die Verwendung des vierten Signals nicht notwendig. According to embodiments of the invention, the network node is switched from the energy-saving state to the operating state by a fourth signal, which is received by a control unit. In other words, the reception of the fourth signal triggers a circuit of the network node in the operating state. The control unit outputs such a fourth signal, for example, when the network node is needed for data communication in the network. The control unit takes into account that the network node takes a certain time to be switched from the energy-saving state to the operating state. For example, in the case of cyclic data communication, the control unit outputs the fourth signal to the network node a few seconds before the time when the network node is to be used for the cyclic data communication. It should be noted that the time taken for the switching of the network node from the energy-saving state to the operating state can also be several minutes. This depends on the network node. This is advantageous since there is no delay in forwarding the data in the network since the network node is already in the operating state when the cyclic data is to be forwarded through it. Alternatively, the network node may be in the power-saving state for a predetermined time. This may be advantageous, for example, if it has already been determined in advance that after a certain period of time the network node must be used for data communication. Then, the network node can be switched back to the operating state at a time a few seconds or several minutes before the end of this period, so that a forwarding of the data is not delayed. In this case, the use of the fourth signal is not necessary.
Nach Ausführungsformen der Erfindung empfängt der Netzwerkknoten das vierte Signal nicht von einer Steuerungseinheit, sondern von einem anderen Netzwerkknoten. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn der andere Netzwerkknoten über Informationen verfügt, dass der Netzwerkknoten für eine Datenkommunikation verwendet werden muss. According to embodiments of the invention, the network node does not receive the fourth signal from a control unit, but from another network node. This may be the case, for example, if the other network node has information that the network node must be used for data communication.
Nach Ausführungsformen der Erfindung wird das vierte Signal durch den Netzwerkknoten zu einem Zeitpunkt empfangen, der eine vom Netzwerkknoten benötigte Zeitspanne zur Schaltung in den Betriebszustand so berücksichtigt, dass ein fünftes Signal ohne Verzögerung von dem Netzwerkknoten an eines der Netzwerkgeräte weitergeleitet wird. According to embodiments of the invention, the fourth signal is received by the network node at a time that takes into account a time required for switching to the operating state by the network node such that a fifth signal is forwarded without delay from the network node to one of the network devices.
Nach Ausführungsformen der Erfindung ist der Netzwerkknoten über einen der Netzwerkanschlüsse mit einem weiteren Netzwerkknoten verbunden. Der weitere Netzwerkknoten befindet sich im Energiesparzustand. Das vierte Signal wird durch den Netzwerkknoten zu einem Zeitpunkt empfangen, der eine vom Netzwerkknoten benötigte Zeitspanne zur Schaltung in den Betriebszustand und eine weitere Zeitspanne zur Schaltung des weiteren Netzwerkknotens in den Betriebszustand so berücksichtigt, dass das fünfte Signal ohne Verzögerung von dem Netzwerkknoten über den weiteren Netzwerkknoten an eines der Netzwerkgeräte weitergeleitet wird. Mit anderen Worten berücksichtigt die Steuerungseinheit die Tatsache, dass sowohl der Netzwerkknoten als auch der weitere Netzwerkknoten sich im Energiesparzustand befinden und jeweils eine bestimmte Zeit brauchen, um wieder in den Betriebszustand geschaltet zu werden. Da die Weiterleitung der Daten nicht verzögert werden darf, wenn es sich um zyklische Daten handelt, berücksichtigt die Steuerungseinheit diese beiden Zeitspannen, wenn sie das vierte Signal ausgibt. Zunächst wird durch das vierte Signal die Schaltung des Netzwerkknotens in den Betriebszustand ausgelöst. Dieser leitet dann das vierte Signal an den weiteren Netzwerkknoten weiter, sodass auch für den weiteren Netzwerkknoten die Schaltung in den Betriebszustand ausgelöst wird. Beide Netzwerkknoten befinden sich dann also in dem Betriebszustand, wenn die zyklischen Daten weitergeleitet werden sollen. According to embodiments of the invention, the network node is connected via one of the network connections to a further network node. The other network node is in the energy-saving state. The fourth signal is received by the network node at a time that takes into account a time required by the network node for switching to the operating state and another period for switching the other network node in the operating state that the fifth signal without delay from the network node on the other Network node is forwarded to one of the network devices. In other words, the control unit takes into account the fact that both the network node and the further network node are in the energy-saving state and each need a certain time to be switched back to the operating state. Since the forwarding of the data must not be delayed, if it is cyclic data, the control unit takes into account these two periods when it outputs the fourth signal. First, the fourth signal triggers the switching of the network node into the operating state. This then forwards the fourth signal to the other network node, so that the circuit is also triggered in the operating state for the other network node. Both network nodes are then in the operating state when the cyclic data is to be forwarded.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Netzwerkknoten für ein Netzwerk. Der Netzwerkknoten umfasst Netzwerkanschlüsse, wobei jeder der Netzwerkanschlüsse zum Anschluss des Netzwerkknotens an ein Netzwerkgerät des Netzwerks ausgebildet ist. Ferner umfasst der Netzwerkknoten Mittel zur Detektion, ob an keinem der Netzwerkanschlüsse betriebsbereite Netzwerkgeräte angeschlossen sind. Diese Detektion kann beispielsweise durch einen Prozessor durchgeführt werden, der Programminstruktionen ausführt, die auf einem Speichermedium in den Netzwerkknoten gespeichert sind. Ferner umfasst der Netzwerkknoten Mittel zum Schalten von einem Betriebszustand in einen Energiesparzustand, wenn detektiert wird, dass an keinem der Netzwerkanschlüsse ein betriebsbereites Netzwerkgerät angeschlossen ist. Dies kann beispielsweise ebenfalls durch einen Prozessor realisiert werden, der die auf dem Speichermedium gespeicherten Programminstruktionen ausführt. In a further aspect, the invention relates to a network node for a network. The network node comprises network connections, wherein each of the network connections is designed to connect the network node to a network device of the network. Furthermore, the network node comprises means for detecting whether none of the network connections has ready network devices connected thereto. This detection may, for example, be performed by a processor executing program instructions stored on a storage medium in the network node. Furthermore, the network node comprises means for switching from an operating state to a power-saving state if it is detected that an operational network device is not connected to any of the network connections. This can for example also be realized by a processor which executes the program instructions stored on the storage medium.
In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Netzwerk mit zumindest einem Netzwerkknoten nach Ausführungsformen der Erfindung. In yet another aspect, the invention relates to a network having at least one network node according to embodiments of the invention.
In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit durch einen Netzwerkknoten ausführbaren Instruktionen. Die Instruktionen veranlassen den Netzwerkknoten zur Durchführung eines Verfahrens nach Ausführungsformen der Erfindung. In yet another aspect, the invention relates to a computer program product having instructions executable by a network node. The instructions cause the network node to Carrying out a method according to embodiments of the invention.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen: Hereinafter, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Show it:
Elemente der nachfolgenden Figuren werden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, wenn die Funktion dieser Elemente identisch ist. Elements of the following figures are identified by the same reference numerals when the function of these elements is identical.
Der Prozessor
Es kann auch einer der Netzwerkanschlüsse
In dem Speicher
Somit lässt sich der Netzwerkknoten
Der Netzwerkknoten kann außerdem über einen sogenannten IO-Controller verfügen (hier nicht dargestellt). Der IO-Controller kann dafür verwendet werden, die Informationen von dem Projektierungstool zu empfangen, zu verarbeiten und/oder zu speichern. Außerdem kann der IO-Controller dafür verwendet werden, andere Netzwerkgeräte wieder in den Betriebszustand zu schalten und/oder andere Netzwerkknoten wieder in den Betriebszustand zu schalten. The network node can also have a so-called IO controller (not shown here). The IO controller can be used to receive, process and / or store the information from the configuration tool. In addition, the IO controller can be used to switch other network devices back into the operating state and / or to switch other network nodes back to the operating state.
Im Betriebszustand führt der Netzwerkknoten wieder Schritt S1 aus und detektiert, ob an keinem der Netzwerkanschlüsse betriebsbereite Netzwerkgeräte angeschlossen sind.In the operating state, the network node again executes step S1 and detects whether none of the network connections has ready network devices connected thereto.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Netzwerkknoten Network nodes
- 102102
- Datenspeicher data storage
- 104104
- Programminstruktionen program instructions
- 106106
- Netzwerkanschluss Networking
- 108108
- Prozessor processor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- IEC 61158 [0012] IEC 61158 [0012]
- EN50170 [0012] EN50170 [0012]
Claims (15)
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