Das PRP-Redundanzverfahren lässt Rekonfigurationszeiten bei Netzwerkfehlern der Vergangenheit angehören
Industrial-Ethernet-Kommunikation ohne Unterbrechungen
Industrielle Ethernet-Netze, die mit dem Redundanzverfahren PRP (Parallel Redundancy Protocol) nach dem IEC-Standard 62439-3 arbeiten, benötigen im Fehlerfall keine Rekonfigurationszeiten mehr. Das Verfahren ist protokollunabhängig und eignet sich daher für die meisten Industrial-Ethernet-Standards.
Hersteller wie Siemens bieten mittlerweile Industrial-Ethernet-Komponenten an, die darauf vorbereitet sind.
In der Industrie und im Energiesektor müssen Ethernet-Netzwerke zuverlässig funktionieren - eine Unterbrechung der Kommunikation kann in bestimmten Anwendungen zu großen wirtschaftlichen Schäden führen. Nicht von ungefähr werden die Rufe nach möglichst kurzen Rekonfigurationszeiten bei Netzwerkfehlern immer lauter. Die beste Lösung wären natürlich Netzwerke, die im Fehlerfall gar keine Rekonfigurationszeit mehr haben. »Dieses Ziel ist mittlerweile erreichbar: Ein neues, international standardisiertes Redundanzverfahren macht Netzwerke ohne Rekonfigurationszeit im Fehlerfall möglich«, betont Michael Kasper, Produktmanager bei der Siemens-Division Industry Automation.
Das neue Verfahren ist als Parallel Redundancy Protocol (PRP) im internationalen Standard IEC 62439-3 erläutert. Der Name beschreibt das Verfahren eigentlich schon sehr gut: Die Daten werden parallel, über redundante Wege, versendet. »Sind die redundanten Netzwerkstrukturen einigermaßen gleich, so ist auch die Zeit, welche die Telegramme jeweils für die Übertragung benötigen, ungefähr gleich«, erläutert Kasper. »Wird aber ein Kommunikationsweg unterbrochen, so läuft das zweite Telegramm parallel auf dem redundanten Weg ohne Unterbrechung zum Ziel.«
Voraussetzungen für PRP-Netzwerke
Um das PRP-Verfahren einsetzen zu können, müssen die Teilnehmer einige Voraussetzungen erfüllen. Wenn man auf redundanten Wegen die gleiche Information übertragen will, dann muss man diese doppelt aussenden. Aber nicht nur das doppelte Aussenden ist wichtig, sondern der Empfänger muss auch erkennen, dass ein Telegramm doppelt angekommen ist. »Weil normale Ethernet-Telegramme diesen Anforderungen nicht entsprechen, müssen die Telegramme mit einem Zusatz versehen werden«, verdeutlicht Kasper. »In diesem Zusatz sind alle Informationen enthalten, um die beiden Telegramme über zwei unterschiedliche Netzwerke versenden zu können und am Empfänger als doppelte Telegramme wiederzuerkennen. Aber nicht nur die Telegramme benötigen eine Erweiterung, sondern auch die angeschlossenen Endgeräte, denn die beiden Telegramme müssen ja entsprechend in redundante Netzwerke eingespeist werden.« Dies bedeutet, dass die Endgeräte entweder zwei integrierte Schnittstellen benötigen oder aber ein Vorschaltgerät, das die Einspeise- bzw. Schnittstellenfunktion realisiert.
Sind all diese Voraussetzungen gegeben, dann kann die Kommunikation über die redundanten Netzstrukturen auch schon starten.
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