應了解介質(zhì)冗余的哪些方面

時間：2021-08-31

作者：上海騰希電氣技術有限公司

應了解介質(zhì)冗余的哪些方面

介質(zhì)冗余選項

要提高工業(yè)以太網(wǎng)光纜或電纜線性拓撲結(jié)構的網(wǎng)絡可用性，可使用以下選項：

網(wǎng)狀網(wǎng)絡

并聯(lián)切換傳送模式

將線性拓撲結(jié)合到環(huán)形拓撲中

環(huán)形拓撲中的介質(zhì)冗余

環(huán)形拓撲中的設備可以是外部交換機和/或通信模塊的集成交換機。

要建立介質(zhì)冗余的環(huán)形拓撲，必須將線形網(wǎng)絡拓撲的兩個空閑終端連接到一臺設備。將線性拓撲結(jié)合到環(huán)形拓撲中，需要占用環(huán)形拓撲中某臺設備的 2 個端口（環(huán)路端口）。此設備為冗余管理器。環(huán)形拓撲中的所有其它設備都是冗余客戶端。

下圖顯示了環(huán)形互聯(lián)的 IO 設備：

該設備的兩個環(huán)路端口用于在環(huán)形拓撲中與相鄰設備建立連接。在組態(tài)相應設備時選擇并設置環(huán)形端口。

在物理連接環(huán)形拓撲前下載各設備的組態(tài)。

環(huán)形拓撲中介質(zhì)冗余的功能

如果環(huán)形的一部分斷開了連接，將自動重新組態(tài)各設備之間的數(shù)據(jù)路徑。重新組態(tài)后，可再次在新建拓撲中訪問這些設備。

在冗余管理器上，2 個環(huán)路端口在不中斷網(wǎng)絡運行期間彼此隔離，故不會發(fā)送數(shù)據(jù)幀。從數(shù)據(jù)傳送的角度來看，環(huán)形拓撲為一種線性結(jié)構。冗余管理器監(jiān)視此環(huán)形拓撲。為此，管理器從環(huán)路端口 1 和 2 各發(fā)送一個測試幀。測試幀從兩個方向穿過該環(huán)路，到達冗余管理器上的另一個環(huán)路端口。

兩個設備之間發(fā)生連接故障或環(huán)路中的設備發(fā)生故障均會斷開環(huán)路。

如果冗余管理器的測試報文由于環(huán)路中斷而未達到另一個環(huán)路端口，冗余管理器將會通過這兩個端口連接。通過更改路徑，將以線性方式在所有剩余設備之間再次創(chuàng)建一個有效的連接。

在排除中斷故障后，將重新使用原來的傳送路徑、將冗余管理器上的兩個環(huán)路端口彼此分隔并通知冗余客戶端這一更改。并繼續(xù)中斷前的數(shù)據(jù)傳送。

介質(zhì)冗余進程

在 STEP 7 中，環(huán)形拓撲應用介質(zhì)冗余協(xié)議 MRP（Media Redundancy Protocol，介質(zhì)冗余協(xié)議），每個環(huán)路中可以較多包含 50 臺設備。

此外，還支持實時介質(zhì)冗余進程 MRPD (Media Redundancy with Planned Duplication of frames)。

組態(tài)時間

環(huán)路中斷到重新建立有效的線形拓撲（地址表重新設置）之間的時間稱為重組態(tài)時間。該時間總值通常小于 200 ms。

如果 IO 設備的看門狗時間小于環(huán)的重新組態(tài)時間，則與 IO 設備的數(shù)據(jù)通信有可能會被中斷（站故障）。

建議：組態(tài)看門狗時間和 IO 設備時，選擇的時間應大于 200 ms（IO 設備的屬性中：“PROFINET 接口 > **選項 > 實時設置”(PROFINET interface > Advanced options > Real time settings)）。

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