Medienredundanz für PROFINET-IO-Netzwerke

Medienredundanz-Manager und -Client

Wussten Sie, dass Hilschers Produkte als Medienredundanz-Manager und -Clients im PROFINET-IO-Netzwerk agieren können?

Das PROFINET Protokoll unterstützt eine Reihe von Features, die es Systemingenieuren ermöglichen, deterministische Echtzeit-Industrial-Ethernets hochverfügbar und ausfallsicher aufzusetzen. Bei der Umsetzung dieser Netzwerke sind Ringtopologien State-of-the-Art, da sie selbst in rauen Umgebungen Recovery-Zeiten von unter 200 Millisekunden ermöglichen. Um diese Topologie in PROFINET RT Netzwerken verwenden zu können, ist eine spezifische Protokollfunktion entscheidend: Das PROFINET Media Redundancy Protocol, welches in Hilschers PROFINET IO Controller-Lösungen (etwa PC-Karten, Embedded-Modulen und ASICs) standardmäßig integriert ist und jederzeit aktiviert werden kann.

Was ist das Media Redundancy Protocol (MRP), und warum wird es verwendet? Ein kurzer Überblick

Im PROFINET RT werden die Devices in der Regel in linearer oder in Stern-Topologie angeordnet, um Status-, Kontroll- und Diagnoseinformationen zwischen dem Gerät und dem Maschinen-Controller austauschen zu können. Fällt in diesem Szenario aber ein zentrales Gerät aus, kann sich dies im schlimmsten Fall auf das gesamte Netzwerk auswirken. Eine bewährte Alternative, in der die Verfügbarkeit des Netzwerks durchgehend gewährleistet bleibt, sind daher Ringtopologien, die in Ethernet-Umgebungen allerdings nur selten zum Einsatz kommen. MRP ermöglicht den Einsatz von Ringtopologien in PROFINET IO RT-Netzwerken und lässt die Kompensation von Einzelfehlern darin zu.

Um einen reibungslosen Betrieb sicherzustellen, sieht das Design von MRP die Verwendung eines Media Redundancy Managers vor. Dieser überwacht durchgehend die Ringtopologie und informiert die Media Redundancy Clients im Falle eines Ausfalls darüber, dass das Netzwerk jetzt auf eine lineare Topologie umgestellt wird. Sämtliche Hilscher PROFINET IO Controller-Lösungen können in PROFINET IO Netzwerken die Rolle des MRP-Managers übernehmen und alle PROFINET IO Devices unterstützen standardmäßig die MRP Client-Funktionalitäten.

 

Wie funktioniert MRP?

Der Media Redundancy Manager (MRM) sendet in festen Abständen Test-Frames, um die Integrität der Ringtopologie zu überwachen. Die Media Redundancy Clients (MRC) leiten die Test-Frames entlang des Rings zum MRM zurück.

Media Redundancy - Testframe-Aufnahme und -Abgabe durch Clients

Network failure and Media Redundancy Switch

Netzwerkausfall und Media Redundancy Switch

 

Wenn die Test-Frames nicht wieder beim MRM ankommen, wird dies als Netzwerkausfall interpretiert. Der MRM informiert die MRCs über den Ausfall und veranlasst mit Steuerdaten den Wechsel auf eine lineare Netzwerk-Konfiguration. Hinzu kommt: Stellt ein MRC fest, dass sich der LinkState an einem seiner Ports geändert hat, informiert er automatisch den MRM über die Statusänderung. Dies hilft dem MRM, Ausfälle schneller zu identifizieren und beschleunigt die Fehlerbehebung.

 

Welche Vorteile hat es, MRP in Ihrem PROFINET IO Netzwerk zu nutzen?

  • Höhere Stabilität des Netzwerks
  • Schutz vor Laufzeit-Verlusten durch schnellere Recovery
  • Einfache Konfiguration –Sie müssen nur den Ring-Manager und die Ports der Endgeräte auswählen
  • Media Redundancy Client ist standardmäßig in den Hilscher Slave-Geräten integriert