随着以太网技术的不断成熟,以太网的可扩展性、成本低廉以及拥有大量的网络管理和故障排除工具而受欢迎,是目前使用最广泛的局域网技术,与现场总线相比,以太网技术具有很大的优越性。但是以太网的可靠性和实时性较差,所以以太网要应用到现场领域,必须克服现场恶劣环境带来的负面影响,解决带宽、可靠性、实时性等问题。工业以太网交换机采用全双工交换方式,把网络分成微网络段增加带宽。在硬件设计上,工业以太网交换机OB500采用工业级的器件,能适应无风扇-40℃至+85℃的恶劣工作环境,并且电源设计采用宽压输入、冗余双电源、防浪涌等技术,提高交换机可靠性。在软件设计上,实时地对交换机状态进行监测,保证可靠性。本文对现有几种典型的环网保护技术,例如STP/RSTP,RPR弹性分组环,RFC3619环网协议,G.8032协议等做了分析研究,并比较其优缺点。并在此基础上,本文提出了适合环网的Ring自愈协议,对Ring协议的自愈体制、帧的格式、各节点状态转化及各模块的实现都进行了详细的描述。Ring协议灵活简单,故障恢复时间很短,提高了以太网交换机的实时性和可靠性。最后对管理型、实时型工业以太网交换机和完全的冗余体系进行了简单介绍,实现更高实时性和自愈性,是工业以太网交换机发展的趋势。