[发明专利]工业自动化系统的能冗余运行的通信系统和其运行方法

权利要求书

1.一种用于工业自动化系统的能冗余运行的通信系统，具有：

至少一个第一通信设备(101)和至少一个第二通信设备(102)，所述第一通信设备和所述第二通信设备分别具有：

至少一个第一通信网络接口(111、121)和至少一个第二通信网络接口(112、122)，

与所述第一通信网络接口和所述第二通信网络接口连接的信号处理单元(113、123)，所述信号处理单元具有多路复用单元和冗余处理单元，所述多路复用单元用于将待发送的数据帧并行地转发到这两个通信网络接口，所述冗余处理单元设计和设置用于检测接收到的冗余的数据帧和用于拒绝数据帧副本，

至少四个网络基础架构设备(201-204)，所述网络基础架构设备分别具有：

第一通信网络接口(211、221、231、241)、第二通信网络接口(212、222、232、242)和第三通信网络接口(213、223、233、243)，

与所述第一通信网络接口至第三通信网络接口连接的信号处理单元(214、224、234、244)，所述信号处理单元具有多路复用单元和冗余处理单元，所述多路复用单元用于将在所述第三通信网络接口处接收到的数据帧转发给所述第一通信网络接口和所述第二通信网络接口，所述冗余处理单元设计和设置用于在转发到所述第三通信网络接口之前检测在所述第一通信网络接口和所述第二通信网络接口处接收到的冗余的数据帧和拒绝数据帧复本，

其特征在于，

所述第一通信设备(101)与第一网络基础架构设备(201)的和第二网络基础架构设备(202)的第三通信网络接口冗余地连接，

所述第二通信设备(102)与第三网络基础架构设备(203)的和第四网络基础架构设备(204)的第三通信网络接口冗余地连接，

所述第一网络基础架构设备和所述第三网络基础架构设备分别经由所述第一网络基础架构设备的和所述第三网络基础架构设备的第一通信网络接口和第二通信网络接口彼此连接，

所述第二网络基础架构设备和所述第四网络基础架构设备分别经由所述第二网络基础架构设备的和所述第四网络基础架构设备的第一通信网络接口和第二通信网络接口彼此连接，

所述第一网络基础架构设备至第四网络基础架构设备是对应于IEC 62439-3的红盒子，

所述第一通信设备和所述第二通信设备设计和设置用于，通过第一指示符标识待冗余地发送的数据帧，

所述第一网络基础架构设备和所述第三网络基础架构设备分别设计和设置用于，通过与所述第一指示符不同的第二指示符标识待冗余地发送的数据帧并且拒绝在所述第三通信网络接口处接收到的通过所述第二指示符标识的数据帧，

所述第二网络基础架构设备和所述第四网络基础架构设备设计和设置用于，通过与所述第一指示符不同的第三指示符标识待冗余地发送的数据帧并且拒绝在所述第三通信接口处接收到的通过所述第三指示符标识的数据帧，

所述第一指示符至第三指示符分别是对应于IEC 62439-3的PRP后缀，所述PRP后缀粘贴到待冗余地发送的数据帧的冗余控制尾中。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述第一网络基础架构设备与第三网络基础架构设备无线地彼此连接，并且其中，所述第二网络基础架构设备与所述第四网络基础架构设备无线地彼此连接。

3.根据权利要求2所述的通信系统，其中，所述第一网络基础架构设备至第四网络基础架构设备分别连接到两个无线电收发站处。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的通信系统，其中，所述第一指示符具有值0x88FB。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的通信系统，其中，所述第二指示符与所述第三指示符相同。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的通信系统，其中，所述第一通信设备经由所述第一通信设备的第一通信网络接口和第二通信网络接口冗余地与所述第一网络基础架构设备的和所述第二网络基础架构设备的第三通信网络接口连接，并且其中，所述第二通信设备经由所述第二通信设备的第一通信网络接口和第二通信网络接口冗余地与所述第三网络基础架构设备的和第四网络基础架构设备的第三通信网络接口连接。

7.一种用于冗余地运行用于工业自动化系统的通信系统的方法，其中

所述工业通信系统具有至少一个第一通信设备(101)和至少一个第二通信设备(102)，所述第一通信设备和所述第二通信设备分别具有：

至少一个第一通信网络接口(111、121)和至少一个第二通信网络接口(112、122)，和

与所述第一通信网络接口和所述第二通信网络接口连接的信号处理单元(113、123)，所述信号处理单元具有多路复用单元和冗余处理单元，所述多路复用单元用于将待发送的数据帧并行转发到这两个通信网络接口，所述冗余处理单元设计和设置用于检测接收到的冗余的数据帧和用于拒绝数据帧副本，

所述工业通信系统具有至少四个网络基础架构设备(201-204)，所述网络基础架构设备分别具有：

第一通信网络接口(211、221、231、241)、第二通信网络接口(212、222、232、242)和第三通信网络接口(213、223、233、243)，

与所述第一通信网络接口至第三通信网络接口连接的信号处理单元(214、224、234、244)，所述信号处理单元具有多路复用单元和冗余处理单元，所述多路复用单元用于将在所述第三通信网络接口处接收到的数据帧转发给所述第一通信网络接口和所述第二通信网络接口，所述冗余处理单元设计和设置用于在转发到所述第三通信网络接口之前检测在所述第一通信网络接口和所述第二通信网络接口处接收到的冗余的数据帧和拒绝数据帧复本，

其特征在于，

所述第一通信设备(101)与第一网络基础架构设备(201)的和第二网络基础架构设备(202)的第三通信网络接口冗余地连接，

所述第二通信设备(102)与第三网络基础架构设备(203)的和第四网络基础架构设备(204)的第三通信网络接口冗余地连接，

所述第一网络基础架构设备和所述第三网络基础架构设备分别经由所述第一网络基础架构设备的和所述第三网络基础架构设备的第一通信网络接口和第二通信网络接口彼此连接，

所述第二网络基础架构设备和所述第四网络基础架构设备分别经由所述第二网络基础架构设备的和所述第四网络基础架构设备的第一通信网络接口和第二通信网络接口彼此连接，

所述第一网络基础架构设备至第四网络基础架构设备是对应于IEC 62439-3的红盒子，

所述第一通信设备和所述第二通信设备通过第一指示符标识待冗余地发送的数据帧，

所述第一网络基础架构设备和所述第三网络基础架构设备通过与所述第一指示符不同的第二指示符标识待冗余地发送的数据帧并且拒绝在所述第三通信网络接口处接收到的通过所述第二指示符标识的数据帧，

所述第二网络基础架构设备和所述第四网络基础架构设备通过与所述第一指示符不同的第三指示符标识待冗余地发送的数据帧，并且拒绝在所述第三通信接口处接收到的通过所述第三指示符标识的数据帧，其中，所述第一指示符至第三指示符分别是对应于IEC62439-3的PRP后缀，所述PRP后缀粘贴到待冗余地发送的数据帧的冗余控制尾中。