MRP домен + IRT домен = MRPD домен или введение в технологии Media Redundancy и Real-time communication

Уроки TIA Portal, STEP7 и HMI

 



Содержание уроков


Урок 26
MRP домен + IRT домен = MRPD домен
или введение в технологии Media Redundancy и Real-time communication

Топология "кольцо" обладает более высокой степенью доступности сети Ethernet, чем топология "шина".

В кольцо (MRP домен) можно объединить до 50 устройств с двумя портами, которые поддерживают протокол MRP (Media Redundancy Protocol): IO controllers, IO devices, внешние коммутаторы (external switches), встроенные коммутаторы коммуникационных модулей (integrated switches). Одно из устройств должно играть роль менеджера резервирования (redundancy manager), а все остальные – клиентов резервирования (redundancy clients).

Рис.1

Как это работает?

MRP кольцо – это линия, один конец, которой подключен к одному порту менеджера резервирования, а другой конец – к другому порту менеджера резервирования. Внутри менеджера нет связи между портами (если нет обрыва кольца), а внутри клиентов – есть.

Менеджер резервирования отправляет тестовые телеграммы по кольцу между своими портами. Если тестовые телеграммы проходят, то кольцо целое и менеджер не пересылает данные между портами внутри себя (кольцо разорвано внутри менеджера).

Рис.2

Если менеджер обнаруживает внешний разрыв кольца:

Рис.3

то он начинает передавать данные между своими портами внутри себя и восстанавливает целостность линии:

Рис.4

Время восстановления функции линии после обрыва кольца, называется временем реконфигурации.

Устройства порты, которых соединяют кольцо, образуют домен резервирования (redundancy domain). Устройства, порты, которых не поддерживают протокол MRP, могут подключаться к кольцу через коммутатор SCALANCE X:

Рис.5

Задание

Необходимо сконфигурировать MRP домен.

Решение

  1. Создаём новый проект с именем Media_redundancy

  2. Добавляем CPU 1516-3 PN/DP и два IM 155-6 PN HF

  3. В Topology overview соединяем все устройства в кольцо:

    Рис.6

  4. В Network view конфигурируем роли устройств в MRP домене:

    Рис.7

  5. Менеджеры и клиенты MRP домена могут конфигурироваться в разных проектах.

Правила прогрузки устройств в домене MRP

В домене MRP только одно устройство может выполнять роль "Manager" или несколько устройств могут выполнять роль "Manager (auto)". Во втором случае устройства договариваются между собой, кто из них будет менеджером резервирования.

Чтобы не уронить сеть во время загрузки новой конфигурации в устройства необходимо придерживаться следующего порядка:

1) Разомкнуть кольцо
2) Прогрузить все устройства
3) Замкнуть кольцо

Связь в реальном времени (Real-time communication): RT и IRT

Рис.8 PROFINET IO не использует TCP/IP, PROFINET IO использует RT или IRT.

Real-time communication (RT)

RT использует передачу приоритетных пакетов данных с временем обновления ≥ 250мс.

Коммутаторы удовлетворяют требованиям связи в реальном времени с помощью двух механизмов:
- Store and forward (передача через буфер)
Коммутатор сохраняет пакеты в своём буфере, сортирует их по приоритетам и выстраивает в очередь
- Cut through (сквозная передача)
- Коммутатор не сохраняет пакеты в своём буфере, а сразу отправляет их адресату. Если адресат занят, то коммутатор использует метод Store and forward.

Isochronous real-time communication (IRT)

IRT – синхронизированный коммуникационный протокол для циклического обмена IRT данными между устройствами сети PROFINET по выделенной полосе пропускания, на которую не влияет нагрузка сети пакетами RT или TCP/PI.

IRT обеспечивает передачу пакетов данных с временем обновления ≥ 125мс.

Устройства, подключенные к сети PROFINET через беспроводные точки доступа, не поддерживают ITR.

Выделенная полоса пропускания:

Рис.9
MRP и RT
RT (Real-time communication) работа возможна с MRP, если время контроля отклика устройства ввода-вывода больше времени реконфигурации кольца.
MRP и IRT
Режим IRT (Isochronous Real-time communication) несовместим с MRP, но совмести с MRPD (необходимо использовать MRPD-совместимые устройства).
MRP и TCP/IP
TCP/IP коммуникация совестима с MRP, так как пакеты, потерянные во время реконфигурации кольца, могут быть восстановлены.
MRP и приоритетный пуск (Prioritized startup)
MRP несовместим с функцией Prioritized startup. Устройства с функцией Prioritized startup должны быть выведены из MRP кольца.

Оцените, пожалуйста, полезность этого урока

(Продолжение смотри в следующем уроке).





-->