西门子工业以太网交换机的冗余环间互连主要涉及几种不同的协议和技术，以满足工业自动化领域对网络高可靠性和冗余性的需求。以下是对西门子工业以太网交换机冗余环间互连的详细分析：
一、主要冗余环间互连协议
1.Standby（备用）协议
简介：Standby协议是西门子开发的私有协议，用于HRP（高速冗余协议）环间的互连。HRP是西门子公司专为以太网环网设计的冗余协议，适用于西门子管理型SCALANCE X200/300/400/500系列工业以太网交换机。
工作原理：在Standby协议中，两个HRP环通过两个备用冗余交换机进行互连。这两个交换机彼此交换数据帧以同步其工作状态，其中一个设备作为主站（Standby Master），另一个为从站（Standby Slave）。正常情况下，仅主设备的连接处于激活状态，从设备的连接则处于备用状态。当主设备连接失败时，从设备会激活其连接以维持数据通信。
特点：Standby协议支持多HRP环互连，甚至是多HRP环的级联互连。其网络重构时间小于300ms，且配置工作相对较少，只要求中心环上的互连交换机支持备用功能。然而，当备用的Master和Slave发生主备切换时，会影响到所有连接的HRP环。
2.MRP Interconnection（介质冗余协议互连）
简介：MRP是符合IEC62439-2标准的一种网络冗余协议，适用于工业自动化行业。MRP互连协议是MRP的扩展，可实现两个或多个MRP环网的冗余链接。
工作原理：在MRP互连中，四个交换机分别扮演不同的角色：一个MIM（MRP互连管理器），一个Secondary MIC（次要MRP互连客户端），以及两个Primary MIC（优先MRP互连客户端）。当MRP互连链路正常时，使用两个Primary MIC连接链路实现数据转发，而MIM与Secondary MIC连接链路则处于备用状态。
特点：MRP互连协议作为公共协议，被西门子当前及新一代工业以太网交换机全面支持，并作为主要的环互连协议在工程实践中使用。其网络重构时间小于200ms，且可以兼容第三方的MRP设备。此外，MRP还支持单交换机多环互连，最多允许一台支持MRP协议的交换机同时作为4个MRP环的MRP管理器。
二、冗余环间互连的配置与应用
1.配置步骤
选择冗余协议：根据实际需求选择适合的冗余协议（如Standby或MRP）。
配置交换机角色：在所选冗余协议下配置交换机在冗余环中的角色（如MRP管理器、MRP客户机等）。
启用冗余环间互连：创建冗余环间互连实例，并指定互连的ID标识。
设置环口：配置交换机的环口以参与冗余环的通信。
2.应用场景
新建产线与原有产线互连：在扩建生产线或车间时，需要将新建产线的工业控制冗余环网与原有产线进行互连，以形成统一的生产控制网络。此时，可以采用西门子工业以太网交换机的冗余环间互连技术来实现这一目标。
提升网络可靠性：通过冗余环间互连技术，可以构建更加可靠的网络架构，提高网络的容错能力和恢复速度。这对于需要高可靠性的工业自动化应用来说至关重要。
三、注意事项与限制
1.协议兼容性：在选择冗余协议时，需要确保所选协议与现有设备和网络架构兼容。例如，如果现有设备不支持MRP协议，则无法选择MRP作为冗余环间互连的协议。
2.网络重构时间：不同的冗余协议具有不同的网络重构时间。在选择协议时，需要根据实际应用场景对网络重构时间的要求进行权衡。
3.配置工作量：不同的冗余协议和配置方式所需的配置工作量也不同。在选择冗余环间互连方案时，需要考虑配置工作的复杂性和所需的时间成本。
4.设备限制：某些西门子工业以太网交换机系列可能不支持某些冗余协议或功能。因此，在选择设备和配置方案时，需要仔细阅读设备的技术规格和配置手册以确保兼容性。
综上所述，西门子工业以太网交换机的冗余环间互连技术为工业自动化领域提供了可靠的网络解决方案。通过选择合适的冗余协议和配置方案，可以构建出高可靠性、高容错性的网络架构，以满足各种工业自动化应用的需求。