PROFINET中有兩個冗余概念
系統冗余SR:適用于冗余系統CPU的IO容錯控制方案,對應PROFIBUS DP的冗余功能
介質冗余MRP:適用以太網環網冗余控制方案,提高系統可用性
兩者的功能是互相獨立且不沖突的,可是說是無關的兩個冗余功能,只是因為同時應用于PROFINET IO網絡中所以經常進行比較。
系統冗余(System Redundancy,簡稱SR)
系統冗余SR是指IO設備通過PROFINET與兩個容錯的CPU(H CPU)之間進行通訊連接。該通訊連接可以通過任何可拓撲的互連來建立,并不局限于環網拓撲,對交換機也沒有要求。
SR功能無需要特殊組態。支持SR功能的IO設備可以通過Redundancy選項卡檢查SR參數。
SR功能要求IO控制器和IO設備均支持SR功能。否則,即便該IO設備和兩個容錯CPU均建立了物理連接,仍然只能做為單邊IO和一個CPU進行IO通訊。例如,IE/PB Link雖然有兩個PN端口,但只能做為單邊IO設備。
PCS 7中支持SR功能的PROFINET設備有
IO Controller
S7-400H V6
CPU 410&Smart
IODevice(NAP S2)
ET200M HF V4.0
ET200SP HF V3.0
Simocode pro V PN V1.2.0
介質冗余(Media Redundancy Protocol,簡稱MRP)
MRP是通過對環型以太網進行狀態監控與控制實現冗余的傳輸路徑。
在交換式以太網中,為保證網絡和工廠的可用性,往往采用冗余的傳輸路徑(環形拓撲),這樣在網絡組件(如交換機,網線故障)導致一條傳輸路徑失效時,其替換路徑是生效的,網絡通訊仍然不受影響。在工業以太網中,如果物理上成環但未設置正確的環網管理功能,會導致IO通訊直接中斷。環網控制方式可以基于不同協議:MRP/HRP/MRPD/PRP/HaSaR等。
適用于PROFINET IO的環網控制協議有:MRP(由PROFINET協議所定義,S7-CPU和IO設備,交換機均有支持MRP的版本)和HRP(僅西門子交換機支持)。
注意:在網絡設備故障時,MRP和HRP都有網絡重構時間,重構期間IO通訊中斷。因此為了保證網絡重構期間不會出現IO掉站,需要將IO設備的看門狗時間設置為200ms以上。
MRP環網中的所有設備均需支持MRP功能,不支持MRP功能的設備可以通過MRP交換機連接入環網。
支持MRP的PROFINET設備有(紅色字體標注)
注意:并不是有兩個以太網端口的設備就支持MRP,例如
CP1613
CP443-1EX20
IE/PB Link
低版本的IO設備,緊湊型設備
MRP的配置和診斷
一個MRP環網為一個MRP冗余域,由惟一的MRP Manager(S7 CPU,Scalance交換機均可,如果都設置為Manager,則競爭上崗)對環網所有MRP Client設備進行管理。
MRP環網配置可以通過兩種方式進行。
1:僅由交換機構成的MRP環網可以通過交換機的WEB頁面進行配置。
2:如果MRP環網中有IO控制器,IO設備等,則需要通過SIMATIC Manager進行配置。此時交換機需要通過GSDML文件集成到PROFINET總線中。
通過PROFINET IO Domain進行統一配置
也可以在每個PROFINET對象的端口選項卡中進行MRP配置
配置MRP時不但要設置MRP角色(Manager或Client),還需要配置MRP端口(CPU和IO設備只有兩個端口,所以不需要配置,交換機有多個端口,必須指定正確的MRP端口,否則無法工作)。
MRP環的工作狀態可以在MRP節點的Interface在線狀態中檢查
系統冗余System Redundancy與MRP的結合拓撲
在小型冗余系統(僅H CPU和IO設備)中,可以采用SR開環或者MRP閉環方案,均可以達到高可用性和系統冗余的要求。
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原文標題:MRP
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