[发明专利]高可用性装置级环底板

权利要求书

1.一种用于工业控制系统的底板，包括：

适配器基座模块，该适配器基座模块具有第一端口、第二端口、切换节点和网络适配器，所述切换节点耦合在所述第一端口和所述第二端口之间并且与所述网络适配器进行通信，所述网络适配器能够用于通过控制网络进行通信；

多个I/O基座模块，每一个I/O基座模块具有第一端口、第二端口和总线插槽，所述总线插槽用于可释放地容纳具有切换节点的功能卡，其中，当将所述功能卡安装在所述总线插槽中时，每一个I/O基座模块将第一端口和第二端口耦合到所述切换节点，并且当所述功能卡不在所述总线插槽中时，每一个I/O基座模块将第一端口与第二端口耦合；并且

至少一个I/O基座模块在总线插槽中安装有功能卡，

其中，所述适配器基座模块的第二端口耦合到某个I/O基座模块的第一端口，除了最后的I/O基座模块将第二端口耦合到所述适配器基座模块的第一端口之外，每一I/O基座模块的第二端口耦合到下一I/O基座模块的第一端口，以形成切换节点的网络环。

2.根据权利要求1所述的底板，其中，每一个切换节点包含在环中的唯一节点地址，并且每一个总线插槽被分配有独立于该唯一节点地址的唯一物理地址。

3.根据权利要求1所述的底板，其中，每一个I/O基座模块进一步包括多个端子，用于可释放地容纳与受控处理或机器进行通信的电导体。

4.根据权利要求1所述的底板，其中，所述适配器基座模块和所述多个I/O基座模块的每一个具有耦合在一起的第三端口和第四端口，其中，最后的I/O基座模块的第二端口耦合到最后的I/O基座模块的第三端口，并且除了第一个I/O基座模块将第四端口耦合到所述适配器基座模块的第四端口之外，每一个I/O基座模块的第四端口耦合到前一个I/O基座模块的第三端口，所述适配器基座模块的第四端口耦合到所述适配器基座模块的第一端口，以形成所述网络环。

5.根据权利要求1所述的底板，其中，所述切换节点中的至少一个是活动环监督器，用于操作为：

(a)以第一速率从每一个端口发送信标帧，并且监视另一端口的信标帧的接收，其中，所述信标帧指示环网络的操作状态为闭合模式或打开模式；

(b)通过在打开模式中阻挡在第一端口和第二端口之间的数据帧来响应在第一端口和第二端口之间的信标帧的接收；

(c)通过改变为闭合模式使数据帧在第一端口和第二端口之间通过来响应所述信标帧穿过所述环的失败；并且

其中，不是所述活动环监督器的切换节点用于操作为：

(a)使信标帧在第一端口和第二端口之间通过；

(b)响应所述网络环由于以下状况中的任一个而导致的操作状态的改变：

(i)在任一端口上未接收到信标帧；或

(ii)接收到用于指示操作在闭合模式或打开模式之间改变以重置其MAC地址路由表的信标帧。

6.根据权利要求1所述的底板，其中，所述适配器基座模块进一步包括：第一总线插槽，用于可释放地容纳第一功能卡，所述第一功能卡包含与所述网络适配器进行通信的切换节点；以及第二总线插槽，用于可释放地容纳第二功能卡，所述第二功能卡包含与第二网络适配器进行通信的切换节点，其中：

(a)当在所述第一总线插槽中安装所述第一功能卡并且所述第二功能卡不在所述第二总线插槽中时，所述适配器基座模块将所述第一端口和所述第二端口耦合到所述第一功能卡的切换节点；

(b)当在所述第二总线插槽中安装所述第二功能卡并且所述第一功能卡不在所述第一总线插槽中时，所述适配器基座模块将所述第一端口和所述第二端口耦合到所述第二功能卡的切换节点；并且

(c)当在所述第一总线插槽中安装所述第一功能卡并且从在所述第二总线插槽中安装所述第二功能卡时，所述适配器基座模块将第一端口耦合到所述第一功能卡的切换节点，将所述第一功能卡的切换节点耦合到所述第二功能卡的切换节点，并且将第二端口耦合到所述第二功能卡的切换节点。