PROFINET系统冗余是指每个 IO 设备通过 PROFINET 与两个冗余的 CPU 之间进行通讯连接。该通讯连接可以通过任何拓扑的互连来建立。与 IO 设备的单边连接相比,一个 CPU 故障是不会导致其所连接的 IO 设备出现故障的。

介绍系统冗余配置之前,我们需要先了解两个词汇。

Network Access Point (NAP): 物理网络接入点。以FESTO CPX阀岛为例,每个阀岛只能集成一个FB4x,所以NAP的数量只能是1个。有些第三方IO设备上可以集成两个通讯节点模块,那么此时NAP为2.

Application Relation (AR):应用关系。它涵盖 IO 控制器与 IO 设备之间的所有通信关系(例如 IO 数据、数据记录、中断等)。

PROFIBUS & PROFINET International 定义了四种 PROFINET 系统冗余配置:S1、S2、R1 和 R2。

S或R表示PROFINET IO设备是单个还是一组冗余NAP。对于FESTO阀岛来说,目前支持一个NAP。所以只能是S。

S或R后面的数字表示PROFINET IO设备在每个NAP上支持的AR数。对于FESTO阀岛来说,单个NAP可以通过MRP的方式连接到两台冗余PLC上,建立两个ARs。

PROFINET 配置 S1:

S1配置是指IO设备采用单个接口模块连接(单个NAP),它与一个IO控制器建立一个AR。 IO 设备仅通过一个通信连接连接到自动化系统。不具备冗余功能。

PROFINET 系统冗余 S2:

系统冗余S2是指IO设备采用单个接口模块(单个NAP),与系统中的两个IO控制器各建立一个AR。优点是当一个控制器故障时,另外一个控制器可以接替工作。缺点是IO设备只有一个接口模块,一旦损坏,系统就会故障。

PROFINET系统冗余 R1:

PROFINET 系统冗余 R1 是指IO设备采用两个接口模块,每个接口模块只与一个IO控制器建立一个AR。此配置中一共有 2 个 ARs。优点是 IO 设备使用两个接口模块通过两个独立的 PROFINET 网络进行通信。

PROFINET系统冗余R2:

PROFINET 系统冗余 R2 是指IO设备采用两个接口模块通过两个独立的子网进行通信,每一个接口通过两个通信连接(每个控制器各一个)连接到两个 IO 控制器。也就是说每个NAP建立2个ARs。此配置中一共有 4 个 ARs。两个控制器的故障和/或 IO 设备(两个接口模块)的完全故障才会导致系统完全故障。

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