Nejedná se o jednu jednoznačnou věc, je potřeba rozlišit redundanci dat, PLC, PROFINET linky a také redundanci napájení. Na téhle sestavě si ukážeme tyto varianty redundantního zapojení a funkce. Konkrétní zařízení může využívat všechny typy redundance nebo jen jednu, podle konkrétní aplikace, přičemž jeden typ redundance je nezávislý na jiném typu redundance.
Celou sestavu nám půjčila technická podpora Phoenix Contact která, i naprogramovala všechna zařízení tak, aby redundance správně fungovala.
Nejlepší představu o tom o co vlastně jde, můžeme získat z tohoto obrázku. Dvě PLC pro redundanci dat a PLC, dva switche pro redundanci PROFINET linky. Tedy kompletní zdvojení. Výpadek jednoho PLC nevede k zastavení PLC programu nebo ztrátě dat a také při přerušení PROFINET linky nedojde ke ztrátě komunikace s I/O periferií.
V podstatě tohle najdete u téměř každého výrobce PLC, jde jen o to jak to udělat.
První věc je použití správného hardware, ne vždy všechno funguje se vším. Tedy PLC uvedeného typu řady 2000 s patřičným firmwarem, dále I/O periferie se aktuálním firmwarem a také PROFINET switch s podporou této funkce. Realizace je z velké části softwarová, tedy je potřeba tyto funkce naprogramovat. PLC vyšší řady 400 a 4000 má tohle již ve svém firmware, ale tam je to otázka násobně vyšší ceny. Tohle řešení je levnější, ale vyžaduje programování.
Koukneme na PROFINET switch, ano je to ten správný 2208.
Stejně jako PLCnext AXC F 2152.
No a PROFINET periferie s koncovým označením TPS. Patřičný firmware jsme si do ní nahráli již dříve, jak jsme tento coupler používali pro IO-Link systémy.
Pánové od Phoenix Contact si s programem opravdu pohráli, vytvořili také perfektní diagnostiku a HMI vizualizaci v každém PLC, takže uvidíme při jakémkoliv výpadku ihned graficky, co se odehrálo. Nyní je stav vše OK, všechny redundance jsou funkční.
Tyhle věci platí také obecně pro jakékoliv jiné PLC systémy a periferie.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Tak zrušíme napájení, tedy vyřadíme pravé PLC s adresou *.11.
Na vizualizaci levého PLC s adresou *.10 vidíme jasně výpadek druhého PLC, takže PLC systém a data nejsou nyní redundantní, ale celé zařízení funguje dále.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Pokud ještě přerušíme PROFINET spojení mezi I/O periferií a levým switchem, ztratíme síťovou redundanci, ale zařízení stále funguje. Nyní mají technici čas na to, aby tyto poruchy odstranili.
Můžeme se zatím podívat, jak je to uděláno v konfiguraci PLCnext Engineer a programu PLC. V seznamu zařízení máme jen jedno PLC.
Celý záskok řídí jeden funkční blok, který je k dispozici u podpory Phoenix Contact. Pro vlastní nastavení je k dispozici manuál s podrobným návodem jak na to. Při výpadku jednoho PLC druhé přebírá funkci do 300ms, jak je nastaveno v jednom z parametrů. Obdobně je udělána redundance dat.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Právě v nastavení hlavního PLC, pokud zapneme redundanci typu S2, vyplníme IP adresu druhého PLC.
Nahrávání programu je ale nutné udělat do každého PLC zvlášť.
Každý hardware má vlastní webový server, kde můžeme nahlédnout částečně na konfiguraci a diagnostiku. PLC má na PROFINET lince jednu funkční I/O periferii s adresou *.36.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Síťovou redundanci musíme nastavit ve switchi, v jeho webovém rozhraní. Jeden je řídící, tedy Manager, typ 2208.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Druhý pak jako Client. Tam stačí jednodušší typ 2008, u kterého nejde nastavit mód Manager, ale jako Client vyhoví.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Tak nyní roztrhneme jen kruhové spojení, vlastně propojení switchů.
A koukneme, jak se nám to projeví v naší online grafice. Červené spojení je přerušeno, síťová redundance a kruhové spojení není, ale zařízení stále jede.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Ať si nasimulujeme jakýkoliv výpadek na našem zapojení, I/O periferie stále jede a ovládá patřičné zařízení.
Zbývá se kouknout jak je udělána grafika vizualizace HMI v každém PLC.
Klikněte na obrázek pro zvětšení
Závěr:
Jestliže jste dosud moc o redundanci neměli pojem, touto ukázkou jsme snad objasnili několik základních věcí a pojmů. Takto se to dělá u PLCnext společnosti Phoenix Contact. Vždy záleží na konkrétní aplikaci a zadání co vše má být redundantní, tedy zdvojeno.
Některé síťové prvky jako switche můžou mít a tyhle také mají i redundantní napájení, takže bychom mohli zdvojit i napájecí systém.
Jaroslav Blažek
Doplňující odkazy k článku:
Seznam produktů Phoenix Contact pro systémy PLC a I/O najdete zde.
PHOENIX CONTACT Česká Republika.
