我們工程師在做項目的時候，有沒有想過有沒有一種辦法可以在PROFINET網(wǎng)絡某處發(fā)生斷線/連接故障時，依然保證整個系統(tǒng)的正常運行？
答案是肯定的，可以采用PROFINET的介質(zhì)冗余(Media Redundancy)機制來實現(xiàn)。
介質(zhì)冗余是通過將線型網(wǎng)絡拓撲改造成環(huán)形網(wǎng)絡拓撲來實現(xiàn)的，這種改造并不是簡單的將線型總線的首尾相連(如果是這樣會形成網(wǎng)絡風暴)，而是通過介質(zhì)冗余管理器(medium redundancy manager)來實現(xiàn)的。介質(zhì)冗余環(huán)網(wǎng)中有一個冗余管理器，其它的節(jié)點(PROFINET IO控制器/設備)都稱為冗余客戶端。

介質(zhì)冗余管理器至少有兩個端口，線型總線的首、尾分別接到這兩個端口中。在正常情況下，冗余管理器會阻塞其中一個端口，僅使用另一個端口發(fā)送網(wǎng)絡通信的數(shù)據(jù)報文，這個端口稱為工作端口(static ring port)，被阻塞端口稱為阻塞端口或隔離端口(isolated ring port)。因此，在正常情況下，這個環(huán)型網(wǎng)絡還是以線型網(wǎng)絡的方式在工作。

它的原理就是當網(wǎng)絡中某處發(fā)生斷線/連接故障時，冗余管理器會檢測到這種故障，并把原來阻塞的端口打開。這樣中斷的網(wǎng)絡又從另一個方向重新構(gòu)成線型網(wǎng)絡，從而使系統(tǒng)繼續(xù)運行。這個過程，被稱為網(wǎng)絡重構(gòu)。

MRP（介質(zhì)冗余）功能概述

SIMATIC 設備采用標準的冗余機制為 MRP（介質(zhì)冗余協(xié)議），符合 IEC62439-2 標準，典型重新組態(tài)時間為 200ms，每個環(huán)網(wǎng)最多支持 50個設備。

介質(zhì)冗余作為 PROFINET 的一部分，并集成到所有 PROFINET 功能領(lǐng)域、控制或網(wǎng)絡組件中。因此，MRP 是一個獨立于制造商的協(xié)議，可以很容易地使用，而不需要任何額外的成本。

• 介質(zhì)冗余結(jié)構(gòu)顯著提高了設備的可用性，因為單個設備的故障對通信沒有影響。
• 所需的維修工作可以在沒有任何時間壓力的情況下進行，因為維修過程中工廠不需要停機。
• 在發(fā)生網(wǎng)絡故障時，可以進行快速的網(wǎng)絡診斷并加快故障排除。
• 一旦發(fā)生故障，由于生產(chǎn)停頓而造成的成本就會降低。
  
  

• 組態(tài)MRP環(huán)網(wǎng)規(guī)則：

• 所有環(huán)節(jié)點必須支持 MRP，并且必須啟用 MRP 協(xié)議。

• 所有設備必須通過環(huán)網(wǎng)端口進行互連。

在兩臺 SCALANCE X 工業(yè)以太網(wǎng)交換機之間可實現(xiàn)最長 3 km 的多模連接和最長 26 km 的單模連接。在更遠的距離，指定的重新組態(tài)時間可能更長。

• 環(huán)網(wǎng)中的所有設備屬于同一冗余域。

• 在一個環(huán)網(wǎng)中，最多可連接 50 臺設備，否則重組時間會超過 200ms。

• 環(huán)網(wǎng)中的某個設備可用作冗余管理器，其它設備均為冗余客戶端。

• 環(huán)內(nèi)的所有伙伴端口具有相同的設置。