RNA解决方案在电解铝行业的典型应用_RNA（Redundant_Network

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RNA解决方案在电解铝行业的典型应用

houzhipeng79

2013/8/26 17:29:02

1. 客户需求

电解铝行业的自动化控制系统的网络构架，如下图：

客户的需求主要有以下几点：

1）主PLC位于中控室，现场有若干分控PLC。主PLC需要和分控PLC通讯，而且通讯实时性要求很高。切换要在20~50ms之内完成。

2）分控PLC需要独立的CPU，来完成设备的逻辑控制。用户不接受远程IO的模式。因为，分控制系统是独立的，已开发成型。

3）考虑到系统的成本，客户不能承受S7-400H系统。因此考虑在易发生故障的链路上，做到冗余。

4）包括主PLC和分控PLC的过程状态数据，需要上传至上位HMI系统。此通讯多为以太网。

2.解决方案

基于 IEC 62439-3 的 PRP 平行冗余网络是解决上述客户需求的完美解决方案。

*基于IEC 62439-3 PRP 平行冗余网络的工作机制为复制所要传输的数据帧，并且在两个独立的网络(LAN A, LAN B)进行传输。

*在发送端SOFTNET IE RNA 软件或者交换机 SCALANCE X-204RNA PRP复制发送端所要传输的数据帧(C frame)，并且在两个独立的网络LAN A和LAN B (A frame, B frame) 进行传输。

*两部分网络的结构可以不同，可以为星型环形或者树形结构。

*在接收端，软件或者 X-204RNA PRP 根据第一个到达的复制帧生成输出数据帧(在例子中为 A frame)并传送到接收端。第二个到达的复制帧被丢弃。

*如果发生故障，因为不存在网络重构，数据可以保证无延迟的可靠传输。此种机制保证对于应用层是透明的。

3.基于PRP平行冗余网络产品的网络构架

西门子提供了RNA的解决方案，其中支持PRP的工业以太网交换机能满足0ms的网络切换时间，从而完全满足系统对于网络切换时间的要求。

网络构架如下图：

LAN A和LAN B是两个独立的、平行的局域网。通过PRP交换机X204 RNA EEC，构建了PRP的平行冗余网络。这样在一个网络完全瘫痪的情况下，都不会影响另外一个网络的运行。也就是说，LAN A和LAN B之间的容错切换时间是0ms，完全无缝的切换。因此，保证了主PLC和每个整流器的分PLC之间总是能保持着无缝的连接，从而保证了电解铝行业的自动化控制系统的正常运行，提高产量，降低成本。

4.和其它厂家的解决方案对比的优势