[發明專利]用于工業控制的多故障容許以太網

有效

• 申請號: 201210377605.3
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN103124224A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 西瓦拉姆·巴拉蘇布拉馬尼安;阿納托里·莫多瓦斯基
• 申請（專利權）人: 洛克威爾自動控制技術股份有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/703
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;陳煒

1.一種故障容許工業控制設備，包括：

主處理器，提供將在所述控制設備和工業控制網絡之間通信的數據；

網絡通信電路，在所述主處理器和所述控制設備上的至少兩個端口之間通信，所述端口使用單個MAC地址并且能夠連接到通向不同交換機的所述工業控制網絡的不同的網絡介質，在發生影響所述端口中的第一端口的故障時，所述通信電路能夠切換地將所述主處理器從所述端口中的第一端口連接到所述端口中的第二端口而不改變所述MAC地址；

其中這兩個端口通過監視來自在所述工業控制網絡上與所述控制設備通信的至少一個信標設備的規則信標消息來檢測網絡級故障；

其中所述網絡通信電路進一步定期地向所述信標設備傳送路徑檢查請求消息并且在預定間隔內未從所述信標設備接收到響應路徑檢查響應的情況下觸發故障。

2.根據權利要求1所述的故障容許工業控制設備，其中所述網絡通信電路進一步在故障之后從活躍端口傳送廣播學習更新消息，所述學習更新消息向所述工業控制網絡上的其他設備指示它們的路由表格應被更新。

3.根據權利要求1所述的故障容許工業控制設備，其中所述網絡通信電路從多個信標設備接收信標消息，并且所述網絡通信電路根據預定序列改變接收定期傳送的路徑檢查請求消息的目標信標設備。

4.根據權利要求1所述的故障容許工業控制設備，其中所述網絡通信電路在未發生故障的情況下定期地在所述第一端口和所述第二端口之間切換通信。

5.根據權利要求1所述的故障容許工業控制設備，其中所述網絡通信電路按照比來自信標設備的規則信標消息的時段長的時段，定期地傳送所述路徑檢查請求消息。

6.根據權利要求1所述的故障容許工業控制設備，其中所述預定間隔包括所述路徑檢查請求消息的至少兩次重復。

7.根據權利要求1所述的故障容許工業控制設備，其中所述網絡通信電路包括在端口之間切換的硬件電路。

8.一種故障容許以太網，包括：

經由網絡連接通過網絡介質與網絡交換機通信的一組終端設備；其中至少一些終端設備具有在所述終端設備的主處理器和至少兩個端口之間通信的網絡通信電路，每個終端設備的端口使用由所述主處理器提供的單個MAC地址并且連接到通向不同的交換機的不同的網絡介質，在發生影響所述端口中的第一端口的故障時，所述網絡通信電路能夠切換地將所述終端設備連接到所述端口中的第二端口；

其中這兩個端口通過監視來自在所述網絡介質上與所述終端設備通信的至少一個信標設備的規則信標消息來檢測網絡級故障；

其中所述網絡通信電路進一步定期地向所述信標設備傳送路徑檢查請求消息并且在預定間隔內未從所述信標設備接收到響應路徑檢查響應的情況下觸發故障；

其中至少兩個交換機被設計成頂級交換機并且經由故障容許骨干彼此通信；其中每個終端設備經由一個端口直接地或間接地與所述頂級交換機中的第一頂級交換機通信并且經由所述第二端口與所述頂級交換機中的第二頂級交換機通信，并且至少兩個信標設備在所述網絡介質上傳送信標消息；

其中每個信標設備直接連接到所述頂級交換機中的一個；

其中通過在端口處在預先限定的超時時段內不存在任何信標消息來檢測故障。

9.根據權利要求8所述的故障容許以太網，其中至少三個交換機被設計成頂級交換機并且經由故障容許骨干彼此通信；其中每個終端設備僅具有兩個端口，其中第一端口直接地或間接地與所述頂級交換機中的第一頂級交換機通信并且其中第二端口經由所述第二端口與所述頂級交換機中的第二頂級交換機通信，以及

至少三個信標設備在所述網絡介質上傳送信標消息；每個信標設備直接連接到所述頂級交換機中的一個。

10.根據權利要求9所述的故障容許以太網，其中至少一些終端設備具有第一端口和第二端口，所述第一端口通過第一交換機與所述頂級交換機中的第一頂級交換機通信并且所述第二端口通過第二交換機經由所述第二端口與所述頂級交換機中的第二頂級交換機通信；以及

其中所述第一交換機和第二交換機彼此直接通信。

11.根據權利要求10所述的故障容許以太網，其中所述頂級交換機提供IEEE?802.3鏈路聚合功能。