[发明专利]基于拓扑的互联网协议(IP)寻址

说明书

本公开涉及一种基于拓扑的互联网协议(IP)寻址。可以通过应用起始地址信息结合每个装置在本地网络中的相对位置来向工业控制系统中的装置分配IP地址。可以将起始地址信息提供给本地网络中的首先定位的装置或“启动器”装置，起始地址信息可以包括IP子网地址、网关地址、子网掩码、子网大小和/或本地网络组标识符。启动器装置可以通过应用起始地址信息和对作为首先定位的装置的了解来确定其IP地址。启动器装置可以将起始地址信息的至少一部分和位置信息发送至下一装置，该下一装置可以基于接收到的位置信息来确定其相对位置，并且该下一装置可以应用其相对位置与起始地址信息的该一部分以确定其IP地址。该处理可以针对每个装置顺序地继续。

技术领域

本发明涉及工业控制系统领域，更特别地涉及用于向本地网络组中的工业控制装置分配互联网协议(IP)地址的系统和方法。

背景技术

工业控制器是例如在工厂环境中用于控制工业过程或机械的专用计算机系统。通常，工业控制器执行用于读取来自与受控过程或机器相关联并且感测过程或机器的状况的各种传感器的输入的存储的控制程序并且基于这些输入和存储的控制程序计算用于控制致动器的一组输出，所述致动器用于控制过程或机器。通常使用专用控制语言例如“分段传递式梯形逻辑(relay ladder logic)”以便于对装置进行编程。在存储的程序的指导下，工业控制器的处理器周期性地检查输入装置的状态并更新输出装置的状态。为了确保对机器或过程的可预测的控制，控制程序必须是高度可靠和确定性的，即在限定好的时间段执行。

工业控制器以多种方式与传统计算机不同。在物理上，与传统计算机相比，工业控制器被构造为基本上更鲁棒地抵抗冲击和损坏并且更佳地抵抗外部污染物和极端的环境条件。处理器和操作系统被优化用于实时控制，并且采用被设计用于许可快速开发控制程序的语言而被编程，该控制程序专用于不断变化的机器控制或过程控制应用程序集。

通常，工业控制器具有高度模块化的架构，该高度模块化的架构例如使得不同数量和类型的输入和输出模块能够用于将控制器连接到要控制的过程或机器。通过使用适合高度可靠和可用的实时通信的特殊“控制网络”来促进该模块化。这样的控制网络(例如，EtherNet/IP、DeviceNet和ControlNet)在以下方面与标准通信网络不同：通过预先调度网络的通信容量和/或为高可用性提供无缝的冗余通信能力来保证最大的通信延迟。

作为其增强的模块化的一部分，工业控制器可以采用专用于特定类型的电信号和功能例如检测输入AC或DC信号或控制输出AC或DC信号的I/O模块或装置。这些I/O模块或装置中的每个I/O模块或装置可以具有连接器系统，其使得I/O模块能够以不同组合与其他选择的I/O模块或装置一起安装在壳体或机架中以匹配特定应用的需求。多个或单独的I/O模块或装置可以位于受控过程或机器附近的便利控制点处，以经由控制网络与中央工业控制器通信。

控制网络可以采用“连接的消息传递”，其中将网络和缓冲空间的带宽预分配给专用“连接”以检测丢失或不可预测的延迟的数据控制消息传送或者保证如在常见以太网用途中的客户端/服务器事务完整性。在通用工业协议(CIP)中体现了连接的消息传递的一个示例，CIP是由开放式DeviceNet供应商协会(ODVA)支持的工业自动化应用的介质独立工业协议。CIP在开放式DeviceNet供应商协会公司的“通用工业协议(CIP)和CIP网络系列”版权所有2006中有所描述，该文件通过引用整体并入本文。