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市场动态
PROFINET IO产品的MRP协议测试

PROFINET IO产品的MRP协议测试

2021.02.04

1、MRP介质冗余协议介绍

Media Redundancy Protocol(MRP)是一个支持IEC组织制定的IEC 62439-2标准的数据网络协议,它允许以太网交换机成环状连接,以在发生单点故障时获得比生成树协议更快的恢复时间,它适用于大多数工业以太网应用场合。

MRP工作在数据链路层的MAC子层,是Hirschmann在1998年开发的HiPER-Ring协议的直接演进版。Hirschmann现在由Belden拥有。工业以太网交换机通常都支持MRP。在MRP环中,环管理器被命名为媒体冗余管理器(MRM),而环客户机被命名为媒体冗余客户机(MRCs)。

MRM和MRC环端口支持三种状态:禁用、阻塞和转发。禁用的环端口丢弃所有接收到的帧。阻塞的环端口丢弃除了MRP控制帧以外的所有接收帧。转发环端口转发所有接收到的帧。

在正常操作期间,网络工作在环闭合状态。在这种状态下,一个MRM环端口被阻塞,而另一个是转发。相反,所有MRCs的两个环端口都在转发。由于物理环状拓扑被简化为逻辑树状拓扑,因此避免了环路。万一出现故障,网络将在环断开状态下工作。例如,在连接两个MRC的链路发生故障的情况下,MRM的两个环端口都在转发;与故障相邻的MRC具有阻塞和转发环端口;其他MRC具有两个环端口转发。此外,在环开状态下,网络逻辑拓扑是树状。

2、MRP协议测试

2.1硬件配置表

注意:ET200 Pro CPU自带三个网口,都支持MRP协议,如使用交换机,则交换机需支持MRP协议。

2.2 网络拓扑

图1-1 网络拓扑图

2.3 在工程中组态PROFINET IO网络

打开TIA Portal V16并安装GSD文件,然后创建工程,并组态PROFINET IO网络,如图1-2所示。

图1-2 PROFINET IO网络

在网络鼠标左键点击“PLC_PROFINET IO-Syste”中的网络线,并切换到高亮显示同步域,如图1-3所示。

图1-3 高亮显示同步域

点击同步域进入其属性,在属性中选择“PROFINET Subnet”>“域管理”>“MRP域”>“mrpdomain-1”>“设备”,并修改设备在MRP域中的角色(PLC为管理员,IO模块为客户端),如图1-4所示。

图1-4 设置MPR角色

2.4 程序编写

在程序块中,依次添加OB82/OB86/OB122组织块,如图1-5所示。添加相应的OB组织块是为防止CPU检测到程序处理过程中的错误(同步错误)和PLC中的错误(异步错误)时,CPU进入STOP模式。

图1-5 添加OB块

不同编号的OB块相关说明,如表1-2所示。

表1-2 OB块

2.5 网络测试

测试过程中,如图1-6、1-7中,先将EX与FS系列模块中的网线断开,并在博途中监控其PLC以及IO模块的状态。

图1-6 断开EX与FS系列IO之间的网络

图1-7 监控模块状态测试

注意:

①网络中任意一条网线断开或连接瞬间, PLC和所有的IO模块都会报错,并在3-5秒内恢复正常。
②如果程序中不调用OB82/OB86/OB122组织块,则测试过程中CPU检测到错误将进入Stop状态。
③如果使用交换机,则交换机必须支持MRP协议。
④目前支持MRP的PLC型号有S7-300/S7-400/S7-1500,S7-1200目前不支持MRP协议。

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