信，其中网络节点或环装置18实现适合于以太网或互联网协议(IP)或其它控制网络协议的协议。活动环管理器18a可以是以太网节点，其具有处理器44、两个端口 20(分别标记为A和B)以及在两个端口与处理器44之间交换网络流量的嵌入式交换ASIC 45。在本示例中，活动环管理器18a将提供第2层协议以实现全双工/半双工IEEE 802.3以太网。
[0026]端口 A和端口 B均连接至网络介质22，例如全双工模式下的具有至少100Mbps的带宽的铜导线或光纤链路。介质22可以连接到其它网络节点或环装置18b、18c、18d和18e，其它网络节点或环装置18b、18c、18d和18e中的每一个也具有处理器44、两个端口 20 (A和B)以及定制嵌入式交换ASIC 45或商用嵌入式交换1C。其它环装置18也可以包括环协议感知交换器和/或环协议非感知商用成品(“C0TS”)管理交换器，每个交换器具有三个或更多个端口，其中两个端口被连接至环，并且其余端口被连接至其它单端口网络节点或多端口网络节点。环装置18b-e可以与I/O电路或其它控制装置通信，I/O电路或其它控制装置沿导线24提供到达和来自于工业过程14的信号，以控制工业过程14。非管理环装置18b-e可以充当备用环管理器。
[0027]在正常操作期间，一个节点(在该情况下为节点18a)将充当活动环管理器18a(也称为活动管理节点)，并且借此能力从其端口 20中的每个端口发送各种类型的帧。
[0028]介质22互连环装置18的各端口 20以产生环拓扑，也就是说，当通过每个环装置18的端口 A和B中的每个端口时，通过沿介质22行进可以依次到达每个环装置18。环拓扑表示物理连接，并且不依赖于帧是否可以实际经过端口 A和端口 B，因为介质22或者一个或更多个环装置18的故障可以阻止所述帧经过端口 A和端口 B。环状态可以指示:环的端部在活动环管理器18a处是打开的，或者环的端部在活动环管理器18a处是闭合的，其中打开是指帧没有在端口 A与端口 B之间传递(打开模式)，闭合允许帧在端口 A与端口 B之间传递(闭合模式)。
[0029]活动环管理器18a可以发送携带用于控制工业过程14的数据的传统的以太网数据帧。通过由根据本领域中的已知方法构造的内部路由表所确定的端口 A或端口 B将这些数据帧定向到特定的环装置18。
[0030]当环转变到正常操作模式并且该环闭合时，活动环管理器18a将“Sign_0n”数据采集帧26从一个端口，例如其非阻塞端口 A发送出去以遍历该环。数据采集帧26按照连接环上的环装置18b_e的顺序传输通过环装置18b_e中的每一个。当数据采集帧传输通过环装置18b_e中的每一个时，响应于所述数据采集帧，环装置18b_e中的每一个例如在数据采集帧中将其例如具有MAC地址、IP地址或其它地址的形式的地址信息提供给活动环管理器。例如，通过活动环管理器18a的阻塞端口 B，数据采集帧26最终作为数据采集帧26’回到所述活动环管理器18a。
[0031]现在参照图2A，根据本发明一个实施方式，提供了对数据采集帧26的字段的描述，其中该数据采集帧26用于在环中进行通信。第一字段28提供了将命令路由至环装置18b-e中的每一个的“Sign_0n”命令帧。还可以提供可选的循环冗余校验(CRC)或其它错误处理字段30，以确保数据采集帧26的数据完整性。当环装置18b-e中的每一个接收到数据采集帧26时，每个环装置18可以按照在环中连接环装置18b-e的顺序将其预配置地址信息附加到该数据采集帧26。当环装置18b-e中的每一个将“Sign_0n”命令帧传递到下一环装置18时，还可以用其所附加的数据来更新错误处理字段30。
[0032]现在参照图2B，根据本发明一个实施方式，提供了对数据采集帧26’的字段的描述，其中该数据采集帧26’提供环装置18的有序列表以及对应的预配置地址信息。当数据采集帧26’回到活动环管理器18a时，该数据采集帧26’现在包括分别针对环装置18b、18c、18d和18e中的每一个的地址字段32、34、36和38。同样按照数据采集帧26’经过环装置18b-e中的每一个的顺序来提供这些地址字段32、34、36和38。这些地址字段32、34、36和38为每个相应的网络节点指示特定的MAC地址、特定的IP地址和/或对于每个相应的环装置18而言重要的任何其它特定的联网或寻址参数。如果装置尚不具有所分配的IP地址，则该装置将附加一个零作为其IP地址。另外，错误处理字段30’沿途为数据采集帧26’提供更新的错误处理。
[0033]现在参照图3，根据本发明一个实施方式，提供了示出将地址分配给环中的装置的环管理器的图示。活动环管理器18a维护列出环上的每个装置的数据结构50。数据结构50指示在环上连接每个装置的顺序52。数据结构50还指示特定的MAC地址54、特定的IP地址56和/或对于每个相应的环装置18而言重要的任何其它特定的联网或寻址参数。活动环管理器18a可以从数据采集帧26’基本得到数据结构50。可以通过活动环管理器18a的装置级环对象接口获得充当有序参与者列表的数据结构50。从而，数据结构50可以被用于将IP地址分配给环装置18b-e或者被用于学习环装置18b-e的所分配的IP地址。
[0034]在一个实施方式中，为了实现动态地址分配方案，活动环管理器18a将IP地址分配给环上的每个装置。活动环管理器18a可以参考多个预定IP地址60，其中，例如可以由用户经由终端装置16来提供多个预定IP地址60，并且多个预定IP地址60可以包括一个或更多个连续范围的预定IP地址。然后，活动环管理器18a可以充当动态主机配置协议(DHCP)服务器，并且将预定IP地址60中的IP地址分配给环装置18b-e中的每一个。活动环管理器18a可以立即将IP地址分配给环装置18b-e，或在特定环装置18发出请求之后将IP地址分配给环装置18b-e。从而，活动环管理器18a可以使用将环上的装置映射到所分配的IP地址62的数据结构50来有效产生用于动态地址分配的参考表64。在实施方式中，参考表64可以仅为数据结构50的扩展，或者可以为完全独立的数据结构。
[0035]在一个优选实施方式中，在将IP地址分配给环装置18b_e之前，活动环管理器18a等待，直到环闭合并且数据采集帧26’是更新并且完成的。活动环管理器18a可以丢弃在环故障期间以及在等待数据采集帧26’更新并且完成时所接收的任何地址请求。
[0036]在另一实施方式中，为了实现手动或静态地址分配方案，例如通过由环装置提供的静态IP地址交换机制，环装置18b_e可以被手动地配置地址。从而，活动环管理器18a可仅将从数据采集帧26’中得到的数据结构50’用作针对环装置18b-e的最终映射。
[0037]现在参照图4，根据本发明一个实施方式，提供了用于查看和配置环中地址的用户界面70。该用户界面70可以例如以阵列72的形式呈现在终端装置16上，以有效示出数据结构50的各个方面。用户可以按下用户界面70上的“填充”按钮74，以从数据结构50检索MAC地址、IP地址和/或其它寻址或联网参数的有序列表，并且将其填充到用户界面70。然后，用户可以根据实现控制网络的有用操作所需要的信息来添加、修改或删除阵列72中的信息。例如，用户能够经由在阵列72中按列对应的“ + ”按钮76以各种顺序插入新条目，或者经由在阵列72中同样按列对应的“X”按钮78删除现有条目。在验证信息的正确性之后，用户可以按下用户界面70上的“学习”按钮80以将阵列72中的信息用作参考表。另外，用户随后可以按下“刷新”按钮82，以根据期望来检索较新的信息并且用其填充阵列72。
[0038]在操作期间，可以将一个或更多个环装置作为改变(或更