图尔克研发具有Profinet S2系统冗余度的IP 67 I/O模块提供支持

• 关键词：图尔克,TBEN-L5-8IOL,IO-Link,Profinet
• 摘要：图尔克正通过其率先研发具有Profinet S2系统冗余度的IP 67 I/O模块为过程自动化的Profinet提供支持，并将陆续推出其他产品系列。

图尔克正通过其率先研发具有Profinet S2系统冗余度的IP 67 I/O模块为过程自动化的Profinet提供支持，并将陆续推出其他产品系列。

Profinet正对过程自动化工业变得越来越有吸引力，而拥有系统冗余的新配置为防爆和非防爆区带来的高设备可用性也是其中的原因之一。图尔克正在汉诺威工业博览会上展出其首款防护等级达IP67且支持S2系统冗余的IO-Link master模块TBEN-L5-8IOL。该master可建立与多个控制器相关的逻辑通信，并通过现场的IO-Link技术同时实现高可用性和广泛的应用可能。未来数月，图尔克将推出带新配置扩展的其他I/O设备，包括来自TBEN-L、TBEN-S、FEN20、BL20、BL67以及excom系列的产品。

Profinet已成为工厂自动化常用的通信标准。许多汽车制造商和供应商已经碰到过该领域的用户，并作为早期采纳者已经连续多年证明该基于工业以太网的通信系统的实用性。目前，Profinet用户数量正在快速增长，因为机器制造商非常看重它强大的实时传输能力。该技术不仅为公司提供了Profibus协议的优势，还为网络结构的设计带来了更高的灵活性。这种上升趋势已经不可阻挡，PNO用户组织预计未来数月将会有超过2200万个节点。随着当前Profinet在过程自动化中的应用，预计其在未来会实现进一步增长。然而，该领域有一些特殊要求需要控制器和现场设备去满足。图尔克引领高可用性系统中Profinet集成趋势的产品可大幅提高现场总线产品的功能，使其实现S2系统冗余。

防止化学和制药工业中设备的停机需要付出相当大的努力。与注重更高设备数量和更短周期时间的工厂自动化相比，连续生产的中断可能会导致巨大的财政损失。并且，处理危险性液体或气体物质会涉及到遵守严格的安全预防措施，尤其是在防爆区域中。因此，作为预防措施，企业首先要在防止潜在点火源上投资，其次是高可用性的系统架构。为了确保安全的设备运行，现场的控制器和I/O模块通常配备冗余。如果某个设备或连接失效，则会启用其他未激活的备用解决方案。规划人员会根据相关要求（包括物理设备层和基础的编程逻辑）来实施这类复杂或有限的冗余系统。

S2系统冗余备受推崇

我们为Profinet体系建立了具有系统冗余的新标准。相应的术语基于自动化系统防故障能力所对应的等级。若控制器和现场设备仅通过单一连接进行通信，则属于无冗余 (S1)。然而，若Profinet设备支持通过单一连接进行与主控制器及备用控制器的通信，则属于S2。当主控器失效时，将无扰动地切换至备用控制器。为此，现场的I/O系统和I/O模块必须维持与2个在空间上完全隔离的控制器的逻辑双连接。S2解决方案满足许多应用的需求，成为实际应用中的首选方案。即使该方案又被称为“简易系统冗余”，也无法掩盖这个事实。较高的可用性仅可通过R1或R2系统冗余实现。这涉及到在现场设备上额外部署冗余的通信接口，通常与远程I/O结合使用。R2采用4通连接，是一种最为复杂的系统冗余。设备的2个接口分别可以建立与主控制器及其冗余备份的通信联系。但这种交叉防故障的方式极为罕见。

图尔克为现场带来高可用性

西门子较早地实施采用冗余配置的Profinet，并将其控制器系统设计为支持冗余基础设施。之前，Profinet设备并不支持S2系统冗余。现在，图尔克针对这些需求提供了广泛的功能扩展。亮相于汉诺威工业博览会的TBEN-L5-8IOL将成为首款支持S2系统冗余并提供IP67和IP69K防护等级（采用完全密封的电子器件）的IO-Link master模块。由于同时结合了工业以太网和IO-Link技术，该模块可以实现最后一米连接的数字化。此外，TBEN-L5-8IOL还配有额外的TCP/IP接口，可以读取设备数据，从而收集所有重要的数字信息。因此，状态监控、资产管理和预见性维护都可以毫无限制地实施。图尔克还提供SIDI（简易的IO-Link设备集成）功能，这可能是在Profinet项目中集成IO-Link的简易方式。支持SIDI的IO-Link master可以为IO-Link设备提供真正的Profinet模块身份，并使其带有自身的GSDML文件。由于无需额外软件即可从工程系统访问所有参数和设备属性，该功能显著简化了使用Profinet控制器的项目中IO-Link设备的工程设计。

首个TBEN-L5-8IOL模块将很快在美国的一家生物制药公司部署，该公司未来将采用Profinet系统冗余和IO-Link管理生产。由于大多数产品都是敏感且成本密集型的，因此高可用性对于产品处理必不可少。另外，一家清管技术领域的集成商发现针对IP67设备的额外配置支持同样重要。该公司的客户来自化工、制药和矿物油领域。现在，具有高防护等级的TBEN现场设备可以简化这些领域的系统规划。客户可以设计分布式和模块化网络架构，从而显著减少控制柜所需的空间。

在多个系列产品中的首次亮相

IO-Link master是升级为S2系统冗余的众多产品中的首个产品。今年，图尔克将为其他多协议设备提供额外功能，然后是TBEN系列模块以及用于FEN20、BL20和excom系列控制柜的IO系统。因此，防爆区和非防爆区向支持广泛信号类型的Profinet转换可以毫无障碍地实施。

MRP和系统冗余

有关Profinet体系的冗余话题已被讨论多年。然而，这里仍须对两种冗余类型进行区分。第一种是介质冗余，又称MRP（协议英文名称的缩写）。该概念存在已久，表示的是通过环形拓扑进行的控制器与Profinet设备之间的连接。所有系统都仅提供一次，然而当其中一条线路失效时，可通过环网的备用线路确保设备运行。第二种是系统冗余，表示控制器与Profinet模块之间的多重通信联系，它不需要对物理连接进行扩展。例如S2系统冗余，控制器层通过添加备用控制器实现冗余。得益于最近的配置扩展，图尔克的TBEN-8IO-Link master可支持这种逻辑双连接。简言之，MRP和系统冗余是可以优化结合使用的不同概念。