具有高速冗余性的电网络拓扑结构

介质冗余协议 (MRP)

另一种可以获得更高系统可用性的选项功能是 PROFINET MRP。 一方面，可通过交换机来实现介质冗余；另一方面，可通过 SIMATIC 控制器上的 PROFINET 接口和分布式 I/O 来实现介质冗余。 由于采用 MRP 协议 (IEC 61158 Type 10)，可实现小于 200 ms 的重构时间，具体取决于站数。

如果环网在某个点处中断，则可立即进行重构，所有通信节点仍可访问。

SCALANCE X101-1/X101-1LD 电气/光学环网拓扑结构

光学星形拓扑结构，带SCALANCE X101-1/X101-1LD和远程SCALANCE W接入点

无缝冗余

对于在重组态时间方面要求极高的某些应用，冗余网络的构建可能不需要任何重组态时间（无缝冗余）。

为此，PROFINET 提出了 MRPD（计划重复介质冗余）标准。 该技术基于拓扑优化的 IRT 通信。

IEC 62439-3 标准有两种可以使用的其它解决方案，即高可用性无缝冗余（HSR）和并行冗余协议（PRP）。

全部这些方法有利于网络运行不因故障（例如， 线断）而被中断。 其实现方法是，在发送方重复数据包，并通过不同通路将它们发送给接收方。

支持 PRP 冗余过程、无碰撞的平行网络

支持 HSR 冗余过程的无碰撞环网

生成树算法的冗余

生成树算法在 IEEE 802.1D 标准中描述；该算法的目的是组织任何数量的由网桥和交换机组成的交错以太网结构。

为了防止数据包在网络中循环，可将封闭的网状网络中的各连接切换为备用，以便从网状结构获得开放式的树形结构。

为此，交换机彼此之间采用生成树协议进行通信。 由于这种协议必须适应任何网络结构，因此十分复杂。

用生成树协议组织网络结构约需 30～60 秒时间。 在这段时间内，在网络内不可能有用于可靠可视化或过程控制的有效通讯。

在符合标准 IEEE 802.1 的时间优化型“快速重构生成树”中，可串联多达 10 个交换机，时间将缩短为 1 至 3 秒。

这种协议，由于重配置时间相对较长，因此，主要用在办公网络中。 在连接到办公网络时，有些 SIMATIC NET 交换机也支持快速生成树协议。

交换网络

可通过电气或光纤方式组态交换式工业网络，网络可为总线形、星形或环形结构或它们的组合。

它们是使用 SCALANCE X 交换机以及集成在终端设备中的交换机（例如，集成在通信处理器中的交换机）构建的。

电缆（如双绞线电缆）或光缆用作交换机间的传输介质，并用于连接至终端设备电缆（例如，双绞线电缆）。

交换机网络的大小是任意的. 对于更大型的网络，还要考虑信号延迟（取决于应用）。

可以使用 POF/PCF 或玻璃光线光缆进行布线

在易受强电磁场干扰 (EMI)的环境下，如果不能保证可靠的等电位搭接或系统暴露在空气中，建议使用光纤电缆。

玻璃光纤光缆用于长距离数据传输，而对于短距离传输，则使用由导光塑料制成的塑料光纤电缆（如聚合物光纤 (POF)）或使用塑料包覆光纤（如聚合物包层光纤 (PCF)）。

使用用于聚酯光纤和 PCF 的 SC RJ 连接系统，可实现简单的设备级光纤布线。 在现场可以快速、方便地组装 SC RJ 连接器。 为此设计的塑料光纤电缆可以通用或专用于吊缆系统。

对于光纤布线（例如，对于 PROFINET 系统），可使用带 POF 或 PCF 接头的产品，如 SCALANCE X200-4P IRT 工业以太网交换机或 ET 200S 分布式 I/O 设备。

采用 SCALANCE X202-2P IRT 和 SCALANCE X101-1POF 介质转换器的混合网络

高可用性通信

冗余连接提高了通信可用性，发生故障时，可将数据传输快速切换到冗余通信连接。

可从 S7-400H 站建立到以下站的高可用性 S7 连接：

其它 H 站（单通道或双通道）

PC（需要 S7-REDConNECT 软件）

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通过冗余通讯接口可增强可用性

控制层上的千兆以太网