CN116319156A - 工业网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种工业网络系统，系统包括一个主环网和至少两个从环网，主环网中包括至少两个第一交换机，每一个从环网中包括至少两个第二交换机；第一交换机的数量和每一个从环网中的第二交换机的数量相同，各个第一交换机与每一个从环网中的各个第二交换机一一对应连接，至少两个第一交换机和每一个从环网中的至少两个第二交换机形成一个耦合组，以使每一个耦合组中的每一个第一交换机和每一个第二交换机之间具有至少两条通信链路，在至少两条通信链路中的一条通信链路出现故障时，该耦合组中该第一交换机和该第二交换机之间的一条其它通信链路能够被启用。本发明实施例可以减少甚至避免因为线路故障而导致下挂的单环网失联的状况发生。

Description

工业网络系统

技术领域

本发明涉及工业组网技术领域，特别涉及一种工业网络系统。

背景技术

目前，在工业生产中，常用的组网方案为一个单环网下挂多个单环网。在这种组网方案的实际应用场景中，经常会因为线路故障而导致下挂的单环网失联，即存在冗余丢失的情况，这会导致基于这种组网方案的设备控制过程发生异常，进而影响正常的生产活动。

发明内容

本发明实施例提供了一种工业网络系统，可以减少甚至避免因为线路故障而导致下挂的单环网失联的状况发生。

本发明一个实施例提供的工业网络系统包括一个主环网和至少两个从环网，所述主环网中包括至少两个第一交换机，每一个所述从环网中包括至少两个第二交换机；所述主环网中所述第一交换机的数量和每一个所述从环网中的所述第二交换机的数量相同，各个所述第一交换机与每一个所述从环网中的各个所述第二交换机一一对应连接，所述至少两个第一交换机和每一个所述从环网中的所述至少两个第二交换机形成一个耦合组，以使每一个所述耦合组中的每一个第一交换机和每一个第二交换机之间具有至少两条通信链路，在所述至少两条通信链路中的一条通信链路出现故障时，该耦合组中该第一交换机和该第二交换机之间的一条其它通信链路能够被启用。

在一个实施例中，在每一个耦合组中，所述至少两个第一交换机中的一个第一交换机为主交换机，该耦合组内的其它交换机为从交换机；其中：

每一个所述从交换机用于：向所述主交换机发送探测帧；

所述主交换机用于：根据是否接收到该耦合组内的各个从交换机发送的探测帧，确定是否存在出现故障的通信链路，在确定一个从交换机和所述主交换机之间的一条通信链路出现故障时通过其它通信链路与该从交换机进行通信。

进一步的，在每一个耦合组中，在一个从交换机为所述第二交换机且所述主交换机和该从交换机为一一对应关系的情况下，所述主交换机和该从交换机之间的所述至少两条通信链路包括：

所述主交换机和该从交换机之间直接连接的第一通信链路；

所述主交换机、该耦合组中除了所述主交换机之外的一个其它第一交换机、该耦合组中与该其它第一交换机具有一一对应关系的第二交换机以及该从交换机所形成的第二通信链路。

进一步的，在每一个耦合组中，在一个从交换机为所述第二交换机且所述主交换机和该从交换机不是一一对应关系的情况下，所述主交换机和该从交换机之间的所述至少两条通信链路包括：

所述主交换机、与该从交换机具有一一对应关系的第一交换机以及该该从交换机形成的第三通信链路；

所述主交换机、与所述主交换机具有一一对应关系的第二交换机以及该该从交换机形成的第四通信链路。

进一步的，每一个所述从交换机发送来的所述探测帧中包括该从交换机对应的交换机标识和传递所述探测帧所使用的通信链路对应的链路标识；对应的，所述主交换机用于：根据接收到的各个探测帧中的交换机标识，确定未接收到的探测帧中的交换机标识；根据接收到的各个探测帧中的链路标识，确定出现故障的通信链路；为未接收到的探测帧中的交换机标识对应的从交换机启用未出现故障的通信链路。

在一个实施例中，所述主环网为所述至少两个第一交换机通过基于介质冗余协议的互联技术所构建的单环网，所述从环网为所述至少两个第二交换机通过基于介质冗余协议的互联技术所构建的单环网。

进一步的，所述至少两个第一交换机和每一个所述从环网中的所述至少两个第二交换机通过基于介质冗余协议的互联技术形成一个所述耦合组。

在一个实施例中，所述第一交换机和对应的所述第二交换机之间直接连接的通信链路上设置有第三交换机或防火墙。

在一个实施例中，所述从环网中的所述第二交换机与人机交互设备连接，以使所述从环网接入所述人机交互设备。

在一个实施例中，所述主环网中还包括第四交换机，所述第四交换机与自动化控制设备连接，以使所述主环网接入所述自动化控制设备。

本发明实施例提供的工业网络系统，各自或者组合后至少具有如下技术效果：

(1)由于所述至少两个第一交换机和每一个所述从环网中的所述至少两个第二交换机形成一个耦合组，因此使得每一个所述耦合组中的每一个第一交换机和每一个第二交换机之间具有至少两条通信链路。当一个第一交换机和一个第二交换机之间的一条通信链路出现故障时，该第一交换机可以通过其它可达的通信链路与该第二交换机进行通信。可见，在一个通信链路出现故障时，只需要启用该耦合组内的其它通信链路即可，可以保证该第二交换机所在的从环网和主环网之间的正常通信，避免该第二交换机所在的从环网失联，即不存在冗余丢失的问题。而且，通过以上方式构建的各个耦合组之间是相互独立的，不会从一个耦合组切换到另一个耦合组，各个耦合组之间不会相互影响。当耦合组内一个主交换机和一个从交换机之间发生的通信故障时，可以为启用该耦合组中的其它通信线路，以保证该耦合组内该主交换机和该从交换机之间的正常通信，而不会切换为其它耦合组中的通信线路来进行通信，因此不会影响到其它从环网和主环网之间的通信。

(2)在一个实施例中，在每一个耦合组中，所述至少两个第一交换机中的一个第一交换机为主交换机，该耦合组内的其它交换机为从交换机，这样便于对其它交换机进行管理。而且，一个耦合组中的各个从交换机通过向主交换机发送探测帧的方式，使主交换机非常方便的确定是否存在出现故障的通信链路，进而在确定一个从交换机和所述主交换机之间的一条通信链路出现故障时通过其它通信链路与该从交换机进行通信。

(3)在一个实施例中，每一个从交换机给主交换机发送的探测帧中包括交换机标识、链路标识，交换机标识表征探测帧的来源是哪个从交换机，链路标识表明从交换机是通过哪条通信链路来发送探测帧的。当主交换机没有接收到同一个耦合组中的一个从交换机发送来的探测帧时，表明该从交换机当前使用的通信链路是有问题的，而链路标识可以体现出当前使用的是哪个通信链路，进而可以启用其它的正常通信链路。可见，通过在探测帧中添加交换机标识链路标识，可以使得主交换机非常方便的确定存在异常的从交换机和通信链路，进而便于为该从交换机更换其它通信链路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以基于这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例中工业网络系统的结构示意图；

图2是本发明一个实施例中工业网络系统的结构示意图。

附图标记：

M10	主环网
		M21	第一个从环网
M22	第二个从环网
		S2、S3	第一交换机
S4、S5	第一个从环网中的第二交换机
		S6、S7	第二个从环网中的第二交换机
L1	第一交换机S2和第二交换机S4之间直接连接的通信链路
		L2	第一交换机S2和第二交换机S6之间直接连接的通信链路
L3	第一交换机S3和第二交换机S5之间直接连接的通信链路
		L4	第一交换机S3和第二交换机S7之间直接连接的通信链路
S8	第一交换机S2和第二交换机S4之间的第三交换机
		S9	第一交换机S3和第二交换机S5之间的第三交换机
D1	第一交换机S2和第二交换机S6之间的防火墙
		D2	第一交换机S3和第二交换机S7之间的防火墙
H1	第一个从环网接入的人机交互设备
		H2	第二个从环网接入的人机交互设备
S10	第四交换机
		P1	自动化控制设备

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种工业网络系统。

该系统包括一个主环网和至少两个从环网，所述主环网中包括至少两个第一交换机，每一个所述从环网中包括至少两个第二交换机；所述主环网中所述第一交换机的数量和每一个所述从环网中的所述第二交换机的数量相同，各个所述第一交换机与每一个所述从环网中的各个所述第二交换机一一对应连接，所述至少两个第一交换机和每一个所述从环网中的所述至少两个第二交换机形成一个耦合组，以使每一个所述耦合组中的每一个第一交换机和每一个第二交换机之间具有至少两条通信链路，在所述至少两条通信链路中的一条通信链路出现故障时，该耦合组中该第一交换机和该第二交换机之间的一条其它通信链路能够被启用。

可理解的是，上述至少两个从环网为所述主环网的下挂环网。

可理解的是，主环网中的至少两个第一交换机之间是按顺序依次连接的，从而形成环状网络，因此主环网中的至少两个第一交换机之间是可以相互通信的。

可理解的是，每一个从环网中的至少两个第二交换机之间是按顺序依次连接的，从而形成环状网络，因此每一个从环网中的至少两个第二交换机之间是可以相互通信的。

可理解的是，主环网中所述第一交换机的数量和每一个从环网中第二交换机的数量相同，这样便于主环网中的各个第一交换机和每一个从环网中的各个第二交换机进行一一对应，且进行一一对应连接，从而形成从各个第一交换机至对应的第二交换机的通信链路。

例如，参见图1，主环网M10中一共有两个第一交换机S2、S3，从环网的数量为2个，第一个从环网M21中包括两个第二交换机S4和S5，第二个从环网M22中包括第二交换机S6和S7，第一个从环网M21中的第二交换机S4和主环网M10中的第一交换机S2是对应关系，且第二交换机S4和第一交换机S2连接，形成了第二交换机S4和第一交换机S2之间的通信链路L1。第一个从环网M21中的第二交换机S5和主环网M10中的第一交换机S3是对应关系，且第二交换机S5和第一交换机S3连接，形成了第二交换机S5和第一交换机S3之间的通信链路L3。第二个从环网M22中的第二交换机S6和主环网M10中的第一交换机S2是对应关系，且第二交换机S6和第一交换机S2连接，形成了第二交换机S6和第一交换机S2之间的通信链路L2。第二个从环网M22中的第二交换机S7和主环网M10中的第一交换机S3是对应关系，且第二交换机S7和第一交换机S3连接，形成了第二交换机S7和第一交换机S3之间的通信链路L4。

可理解的是，所述主环网中的每一个所述第一交换机与每一个所述从环网中的一个所述第二交换机之间具有直接连接的通信链路，且所述主环网中不同的所述第一交换机与每一个所述从环网中不同的所述第二交换机之间具有直接连接的所述通信链路，即主环网中的各个第一交换机和每一个从环网中的各个第二交换机之间为一一对应的关系。

可理解的是，主环网中的所述至少两个第一交换机和每一个所述从环网中的所述至少两个第二交换机形成一个耦合组。例如，参见图1，主环网M10中的两个第一交换机S2和S3和第一个从环网M21中的两个第二交换机S4和S5形成一个耦合组，主环网M10中的两个第一交换机S2和S3和第二个从环网M22中的两个第二交换机S6和S7形成一个耦合组，一共可以形成两个耦合组。

可理解的是，在形成一个耦合组之后，在该耦合组内的一个第一交换机和一个第二交换机之间会有至少两个通信链路。例如，参见图1，第一交换机S2和第二交换机S4之间的通信链路有两条，一条是第二交换机S4和第一交换机S2之间通过直接连接形成的通信链路L1，另一条通信链路是第二交换机S4-第二交换机S5-第二交换机S5和第一交换机S3之间通过直接连接形成的通信链路L3-第一交换机S3-第一交换机S2。

可理解的是，由于一个第一交换机和一个第二交换机之间具有至少两条通信链路，因此当一条通信链路出现故障时，该第一交换机可以通过其它可达的通信链路与该第二交换机进行通信。可见，在一个通信链路出现故障时，只需要切换该耦合组内的其它通信链路即可，可以保证该第二交换机所在的从环网和主环网之间的正常通信，避免该第二交换机所在的从环网失联，即不存在冗余丢失的问题。

如果不形成上述耦合组，在一个从环网中的一个第二交换机和第一交换机之间的通信链路出现问题时，则需要切换第一交换机。在切换第一交换机后，如果另一个从环网中的第二交换机和切换后的第一交换机之间的通信链路也发生故障，由于不能切换回去，因此会导致该另一个从环网失联。例如，主环网M100下挂第一个从环网M21和第二个从环网M22的场景中，开始主环网M10通过第一交换机S2分别和第一个从环网M21、第二个从环网M22通信。当主环网M10中的第一交换机S2和第一个从环网M21中的第二交换机S4之间的通信链路L1发生故障时，会从第一交换机S2切换至第一交换机S3。也就是说，切换后，主环网M10通过第一交换机S3分别和第一个从环网M21、第二个从环网M22通信。如果第一交换机S3和第二交换机S7之间的通信链路L4也出现故障，由于此时第一交换机S2和第二交换机S4之间的通信链路L1还没有恢复正常，因此不能从第一交换机S3切换至第一交换机S2，只能由第一交换机S3继续分别和第一个从环网M21、第二个从环网M22通信。但是由于第一交换机S3和第二交换机S7之间的通信链路L4出现故障，因此主环网M10和第二个从环网M22之间无法正常通信，第二个从环网M22失联。

通过对比发现，如果不形成耦合组，一个第二交换机和一个第一交换机之间只有一条通信链路，因此在该通信链路出现异常时，只能切换第一交换机。而本发明实施例提供的工业网络系统，由于形成了耦合组，因此使得于一个第一交换机和一个第二交换机之间具有至少两条通信链路，当一条通信链路出现故障时，第一交换机可以通过其它可达的通信链路与第二交换机进行通信，不需要切换第一交换机。

可理解的是，各个耦合组之间是相互独立的，不会从一个耦合组切换到另一个耦合组，各个耦合组之间不会相互影响。当耦合组内一个主交换机和一个从交换机之间发生的通信故障时，可以为更换该耦合组中的其它通信线路，以保证该主交换机和该从交换机之间的正常通信，而不会切换为其它耦合组中的通信线路来进行通信。

在一个实施例中，在每一个耦合组中，所述至少两个第一交换机中的一个第一交换机为主交换机，该耦合组内的其它交换机为从交换机；其中：

每一个所述从交换机用于：向所述主交换机发送探测帧；

所述主交换机用于：根据是否接收到该耦合组内的各个从交换机发送的探测帧，确定是否存在出现故障的通信链路，在确定一个从交换机和所述主交换机之间的一条通信链路出现故障时通过其它通信链路与该从交换机进行通信。

也就是说，在一个耦合组中确定了一个第一交换机为主交换机，该耦合组中的其它第一交换机和各个第二交换机均为从交换机。

例如，参见图1，在第一交换机S2、S3和第二交换机S4、S5形成的耦合组中，第一交换机S2为主交换机，第一交换机S3、第二交换机S4、第二交换机S5为从交换机。此时第一交换机S2相当于主管理器，第一交换机S3、第二交换机S4、第二交换机S5相当于客户端。在该耦合组中，各个从交换机发送探测帧的初始的通信链路分别是：第一交换机S3→第一交换机S2；第二交换机S4→第一交换机S2；第二交换机S5→第一交换机S3→第一交换机S2。如果主交换机S2接收到三个从交换机S3、S4、S5发送来的探测帧，则说明上述三个初始的通信链路都是正常的，如果仅仅接收到从交换机S3、S4发送来的探测帧，则说明从交换机S5的上述通信链路：第二交换机S5→第一交换机S3→第一交换机S2是有故障的。由于第一交换机S3→第一交换机S2之间的通信链路是没有问题的，因此第二交换机S5→第一交换机S3之间的通信链路是有问题的。此时针对第二交换机S5更换通信线路，例如，更换为第二交换机S5→第二交换机S4→第一交换机S2。

可理解的是，在一个耦合组中仅仅由一个第一交换机作为主交换机，其它交换机作为从交换机，这样便于对其它交换机进行管理。

进一步的，在每一个耦合组中，在一个从交换机为所述第二交换机且所述主交换机和该从交换机为一一对应关系的情况下，所述主交换机和该从交换机之间的所述至少两条通信链路包括：

所述主交换机和该从交换机之间直接连接的第一通信链路；

所述主交换机、该耦合组中除了所述主交换机之外的一个其它第一交换机、该耦合组中与该其它第一交换机具有一一对应关系的第二交换机以及该从交换机所形成的第二通信链路。

例如，参见图1，从交换机S4和主交换机S2是一一对应且连接的关系，针对从交换机S4，从交换机S4和主交换机S2之间的通信线路中的第一通信链路为主交换机S2→从交换机S4，第二通信链路为：主交换机S2→从交换机S3→从交换机S5→从交换机S4。

进一步的，在每一个耦合组中，在一个从交换机为所述第二交换机且所述主交换机和该从交换机不是一一对应关系的情况下，所述主交换机和该从交换机之间的所述至少两条通信链路包括：

所述主交换机、与该从交换机具有一一对应关系的第一交换机以及该该从交换机形成的第三通信链路；

所述主交换机、与所述主交换机具有一一对应关系的第二交换机以及该该从交换机形成的第四通信链路。

例如，参见图1，从交换机S5和主交换机S2不是一一对应的关系，针对从交换机S5，从交换机S5和主交换机S2之间的通信线路中的第三通信链路为主交换机S2→从交换机S3→从交换机S5；第四通信链路为：主交换机S2→从交换机S4→从交换机S5。

进一步的，每一个所述从交换机发送来的所述探测帧中包括该从交换机对应的交换机标识和传递所述探测帧所使用的通信链路对应的链路标识；对应的，所述主交换机用于：根据接收到的各个探测帧中的交换机标识，确定未接收到的探测帧中的交换机标识；根据接收到的各个探测帧中的链路标识，确定出现故障的通信链路；为未接收到的探测帧中的交换机标识对应的从交换机启用未出现故障的通信链路。

也就是说，每一个从交换机给主交换机发送的探测帧中包括交换机标识、链路标识，交换机标识表征探测帧的来源是哪个从交换机，链路标识表明从交换机是通过哪条通信链路来发送探测帧的。当主交换机没有接收到同一个耦合组中的一个从交换机发送来的探测帧时，表明该从交换机当前使用的通信链路是有问题的，而链路标识可以体现出当前使用的是哪个通信链路，进而可以启用其它的正常通信链路。

可见，通过在探测帧中添加交换机标识链路标识，可以使得主交换机非常方便的确定存在异常的从交换机和通信链路，进而便于为该从交换机更换其它通信链路。

在一个实施例中，所述主环网为所述至少两个第一交换机通过基于介质冗余协议的互联技术所构建的单环网，所述从环网为所述至少两个第二交换机通过基于介质冗余协议的互联技术所构建的单环网。

其中，介质冗余协议的英文为Medium Redundancy Protocol，缩写为MRP，基于介质冗余协议的互联技术是指基于MRP的互联技术，也可以称为MRP互连技术。

可理解的是，由于主环网为至少两个第一交换机通过MRP互连技术所构建，因此主环网是MRP环网，同样的，从环网也是MRP环网，满足毫秒级别网络自愈架构。

在一个实施例中，所述至少两个第一交换机和每一个所述从环网中的所述至少两个第二交换机通过基于介质冗余协议的互联技术形成一个所述耦合组。

由于主环网和从环网均基于MRP互连技术构建而成，因此可以基于基于MRP互连技术形成耦合组。MRP互连技术相对于Standby耦合技术，可以减少单点故障而引起的整体耦合线路错误。Standby耦合技术即等待耦合技术。

在一个实施例中，所述第一交换机和对应的所述第二交换机之间直接连接的通信链路上设置有第三交换机或防火墙。

在实际场景中，往往需要在第一交换机和第二交换机之间增加新的交换机或者防火墙，为了进行区别，这里在第一交换机和第二交换机之间增加的交换机称之为第三交换机。参见图2，第一交换机S2和第二交换机S4之间增加了第三交换机S8，在第一交换机S3和第二交换机S5之间增加了第三交换机S9，在第一交换机S2和第二交换机S6之间增加了防火墙D1，在第一交换机S3和第二交换机S7之间增加了第二防火墙D2。

在本发明实施例中，参见图2，如果第三交换机S8和第二交换机S4之间直接连接的通信链路出现问题，第二交换机S4会通过其它的通信链路与第一交换机S2进行通信，例如，第二交换机S4-第二交换机S5-第一交换机S3-第一交换机S2。如果第一交换机S2和第二交换机S6之间的直接连接的通信链路也出现问题，则第二交换机S6可以通过其它的通信链路实现与第一交换机S2进行通信，例如，第二交换机S6-第二交换机S7-第一交换机S3-第一交换机S2。

可理解的是，如果没有形成耦合组，如果第三交换机S8和第二交换机S4之间直接连接的通信链路出现问题，第一交换机S2是无法得知该通信链路有问题的，因此不会由第一交换机S2切换至第一交换机S3，因此此时第一个从环网M21失联。接着，如果防火墙D1和第二交换机S6之间的通信链路也出现问题，第一交换机S2也是无法得知该通信链路有问题的，此时第二个从环网M22失联。可见，当在链路中增加防火墙或者交换机等设备时，如果新增设备和第二交换机之间的通信链路出现问题时，会导致该第二交换机所在的从环网失联。

相比而言，由于本发明实施例中形成了耦合组，当在第一交换机和第二交换机之间增加设备时，在新增设备和第二交换机之间的通信链路出现问题时，也不会造成该第二交换机所在的从环网失联，保证正常的通信工作。

可见，在本发明实施例提供的工业网络系统中允许在耦合线路上部署硬件设备，即上述第三交换机、防火墙。在实际场景中，可以通过合理设置第三交换机、防火墙设备的虚拟局域网配置参数，充分保证自动化控制设备的控制数据的处理优先级。

在一个实施例中，所述从环网中的所述第二交换机与人机交互设备连接，以使所述从环网接入所述人机交互设备。

也就是说，从环网中的第二交换机可以连接人机交互设备，这样使得该从环网接入了人机交互设备。除了人机交互设备之外，还可以接入其它的设备，例如，输入输出设备、摄像头等。可以根据现场的实际需要添加需要接入网络环境的设备。

参见图2，第二交换机S4连接了人机交互设备H1，使得第一个从环网M21接入了人机交互设备。第二交换机S7连接了人机交互设备H2，使得第二个从环网M22接入了人机交互设备。

在一个实施例中，参见图2，所述主环网M10中还包括第四交换机S10，所述第四交换机S10与自动化控制设备P1连接，以使所述主环网M10接入所述自动化控制设备P1。

也就是说，在主环网中除了有至少两个第一交换机来参与耦合组的形成，主环网中还包括第四交换机，第四交换机连接自动控制设备，例如，可编程逻辑控制器PLC。自动控制设备可以对现场环境中的生产设备的生产活动进行控制。

例如，在一个场景中，用户通过一个从环网中的一个第二交换机所连接的人机交互设备下发控制指令，控制指令通过该从环网发送到主环网中的第一交换机，第一交换机再将控制指令转发给第四交换机，第四交换机再将控制指令发送给可编程逻辑控制器PLC，进而使得可编程逻辑控制器PLC根据用户的控制指令对现场的生产活动进行控制。

可理解的是，本发明实施例提供的工业网络系统具有高可靠性，可以解决自动化控制设备与工业交换机设备组成的环网进行多环网耦合冗余切换的问题，不同的耦合组相互独立工作使得各个从环网可以相互独立的与主环网进行通信，可以部署第三交换机或防火墙，在单点物理线路故障时不影响自身环网和耦合冗余需求，且不会影响到其他环网切换问题。本发明实施例提供的工业网络系统可以应用于对数据传输实时性和冗余度要求较为严苛的操作技术网络系统，属于工业有线通信技术领域。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业网络系统，其特征在于，包括一个主环网和至少两个从环网，所述主环网中包括至少两个第一交换机，每一个所述从环网中包括至少两个第二交换机；所述主环网中所述第一交换机的数量和每一个所述从环网中的所述第二交换机的数量相同，各个所述第一交换机与每一个所述从环网中的各个所述第二交换机一一对应连接，所述至少两个第一交换机和每一个所述从环网中的所述至少两个第二交换机形成一个耦合组，以使每一个所述耦合组中的每一个第一交换机和每一个第二交换机之间具有至少两条通信链路，在所述至少两条通信链路中的一条通信链路出现故障时，该耦合组中该第一交换机和该第二交换机之间的一条其它通信链路能够被启用。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在每一个耦合组中，所述至少两个第一交换机中的一个第一交换机为主交换机，该耦合组内的其它交换机为从交换机；其中：

每一个所述从交换机用于：向所述主交换机发送探测帧；

所述主交换机用于：根据是否接收到该耦合组内的各个从交换机发送的探测帧，确定是否存在出现故障的通信链路，在确定一个从交换机和所述主交换机之间的一条通信链路出现故障时通过其它通信链路与该从交换机进行通信。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在每一个耦合组中，在一个从交换机为所述第二交换机且所述主交换机和该从交换机为一一对应关系的情况下，所述主交换机和该从交换机之间的所述至少两条通信链路包括：

所述主交换机和该从交换机之间直接连接的第一通信链路；

所述主交换机、该耦合组中除了所述主交换机之外的一个其它第一交换机、该耦合组中与该其它第一交换机具有一一对应关系的第二交换机以及该从交换机所形成的第二通信链路。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在每一个耦合组中，在一个从交换机为所述第二交换机且所述主交换机和该从交换机不是一一对应关系的情况下，所述主交换机和该从交换机之间的所述至少两条通信链路包括：

所述主交换机、与该从交换机具有一一对应关系的第一交换机以及该该从交换机形成的第三通信链路；

所述主交换机、与所述主交换机具有一一对应关系的第二交换机以及该该从交换机形成的第四通信链路。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，每一个所述从交换机发送来的所述探测帧中包括该从交换机对应的交换机标识和传递所述探测帧所使用的通信链路对应的链路标识；对应的，所述主交换机用于：根据接收到的各个探测帧中的交换机标识，确定未接收到的探测帧中的交换机标识；根据接收到的各个探测帧中的链路标识，确定出现故障的通信链路；为未接收到的探测帧中的交换机标识对应的从交换机启用未出现故障的通信链路。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主环网为所述至少两个第一交换机通过基于介质冗余协议的互联技术所构建的单环网，所述从环网为所述至少两个第二交换机通过基于介质冗余协议的互联技术所构建的单环网。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述至少两个第一交换机和每一个所述从环网中的所述至少两个第二交换机通过基于介质冗余协议的互联技术形成一个所述耦合组。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一交换机和对应的所述第二交换机之间直接连接的通信链路上设置有第三交换机或防火墙。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述从环网中的所述第二交换机与人机交互设备连接，以使所述从环网接入所述人机交互设备。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主环网中还包括第四交换机，所述第四交换机与自动化控制设备连接，以使所述主环网接入所述自动化控制设备。

Images