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Siemens AG
Beitragstyp: Anwendungsbeispiel Beitrags-ID: 78790945, Beitragsdatum: 05.09.2013
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Aufbau und Konfiguration einer Redundanz mittels PRP und HSR

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Aufgabe
Der zunehmende Automatisierungsgrad von Industrieanlagen zur Steigerung von Produktivität und Qualität erhöht gleichzeitig die Abhängigkeit von der Verfügbarkeit der Automatisierungssysteme. Durch den Ausfall eines Automatisierungssystems können hohe Kosten aufgrund des Produktionsausfalls und der Stillstandzeiten entstehen. Wird Ethernet in der Automation eingesetzt, müssen spezielle Protokolle und dazugehörige Hardware die Verfügbarkeit sicherstellen.
Zeit- und sicherheitskritische Anwendungen in Anlagen tolerieren keine Stillstandzeiten. Die Implementierung einer umschaltfreien (stoßfreien) Redundanz hat hier höchster Priorität.
Die Automatisierungsaufgabe besteht darin, eine stoßfreie Redundanz für eine anspruchsvolle, industrielle Anwendung zu ermöglichen.

Lösung
Zur Umsetzung der Automatisierungsaufgabe und Erfüllung der angesprochenen Anforderungen sieht diese Applikation zwei Lösungsansätze auf Basis der im IEC 62439-3 standardisierten Mechanismen vor:

  • Netzwerkredundanz PRP (Parallel Redundancy Protocol) mit dem SCALANCE X204RNA PRP (EEC), SOFTNET IE RNA und CP443-1 RNA.
  • Medienredundanz HSR (High-availability Seamless Redundancy Protocol) mit dem SCALANCE X204RNA HSR (EEC).

  Die Vorteile dieser Mechanismen sind:

  • Sehr hohe Anlagenverfügbarkeit durch die parallele Datenübertragung in ringförmigen bzw. getrennte Netzwerkstrukturen.
  • Einsatz auch in zeitkritischen Anwendungen, da stoßfreie Umschaltung.
  • Integration in Netzwerkmanagementsysteme möglich.
  • Schnelle Inbetriebnahme ohne zwingende Projektierung.
Folgende Kernpunkte werden in dieser Applikation behandelt:
  • Grundlagen zu PRP und HSR hinsichtlich Aufbau, Konfiguration und Funktionsweise.
  • Aufbau eines PRP-/HSR Netzes mit SIMATIC NET-Komponenten.
  • Demonstration der Redundanz anhand eines kleinen Simulationsprogramms.

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Dokumentation 
Aufbau und Konfiguration einer Redundanz mittels PRP und HSR
78790945_RNA_DOKU_V10_de.pdf ( 4867 KB )
Code 
STEP 7 V5.5 SP3 Beispielprojekt
78790945_RNA_CODE_v10.zip ( 777 KB )

Weiterführende Informationen

Titel

Link

Medienredundanz in der Antriebs- und Automatisierungstechnik Beitrags-ID: 78789977

Hinweis zur Security
Vorsicht
Die in diesem Beitrag beschriebenen Funktionen und Lösungen beschränken sich überwiegend auf die Realisierung der Automatisierungsaufgabe. Bitte beachten Sie darüber hinaus, dass bei Vernetzung Ihrer Anlage mit anderen Anlagenteilen, dem Unternehmensnetz oder dem Internet entsprechende Schutzmaßnahmen im Rahmen von Industrial Security zu ergreifen sind. Weitere Informationen dazu finden Sie unter der Beitrags-ID 50203404.

Securityhinweise
Um technische Infrastruktur, Systeme, Maschinen und Netzwerke gegen Cyber-Bedrohungen zu sichern, ist es erforderlich, ein ganzheitliches IT Security-Konzept zu implementieren (und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von Siemens formen nur einen Bestandteil eines solchen Konzepts. Weitergehende Informationen über Cyber Security finden Sie unter
https://www.siemens.com/cybersecurity#Ouraspiration.