El elemento clave de cada uno de ellos es el procesador, el cual debe estar especialmente diseñado para arquitecturas redundantes, combinando las funciones de procesamiento central con las correspondientes al coprocesador redundante en una única unidad, a fin de aprovechar al máximo la velocidad de procesamiento interna.

El PLC Primario ejecuta la aplicación y controla las entradas/salidas, mientras que el equipo Stand-by permanece en un segundo plano, preparado para tomar el control en caso de ser necesario. La conexión entre el PLC Primario y el PLC Stand-by corresponde a un enlace de alta velocidad, preferentemente de 100 Mbps mediante un conector de fibra óptica ya instalado en el procesador. Este enlace de fibra óptica (normalmente multimodo de 62.5/125) puede ser extendido hasta 2 km sin ningún elemento adicional especial. Esta es la vía que emplean los datos de la aplicación de usuario para actualizarse en el PLC Stand-by.

En el evento de una falla inesperada que afecte al PLC Primario, el sistema de respaldo conmuta inmediatamente, cambiando la ejecución del programa de aplicación y el control de las entradas/salidas al PLC Stand-by, con una actualización del contexto de datos. Una vez que el cambio ha sido realizado, el PLC Stand-by pasa a ser el PLC Primario. Luego de que el equipo en falla haya sido reparado y reconectado al sistema redundante, tomará el rol de PLC Stand-by.

De este modo, el uso de un sistema redundante permite una transición suave desde el PLC Primario al PLC Stand-by sin afectar el comportamiento de las salidas. Este cambio es transparente para el proceso, el cual continúa siendo manejado sin efectos permanentes debido a la ocurrencia de una falla de hardware. De esta manera, un sistema redundante incrementa la productividad al minimizar los tiempos de caída del sistema.

Arquitecturas

• Procesos críticos: Arquitecturas de E/S Remotas:

Para procesos sensibles, que requieren un tiempo de recuperación de las E/S dentro del tiempo del ciclo de scan del PLC, una arquitectura de E/S Remotas basadas en un protocolo RIO nativo debiera ser elegida por defecto. Estas estaciones de E/S, consistentes en módulos de PLC, deben ser reconocidas y configuradas dentro del ambiente de programación del sistema. Ellas se benefician del modo de revisión del estado (scanning), el cual se encuentra sincronizado con el ciclo de ejecución del procesador (scan).

En aspectos físicos, un derivador paralelo (splitter) permite enlazar los racks donde se ubican los PLC Primario y Stand-by con las estaciones de E/S Remotas (RIO Drops). Para asegurar la mantención de una comunicación adecuada en caso de requerir la desconexión de alguno de los controladores, se recomienda el uso de terminales de línea.

La disponibilidad de este sistema de E/S puede ser reforzado por el uso de un cableado dual, siendo posible convertir esta conexión en un anillo de fibra óptica dual mediante el uso de conversores de medio adecuados.

• Procesos no críticos: Arquitecturas mixtas:

Para procesos donde los tiempos son menos críticos, desde el punto de vista del retardo en el control de las E/S, es posible adoptar una arquitectura mixta, combinando E/S de tipo RIO, ya descritas, con al menos un enlace para distribución de dispositivos en Ethernet TCP/IP. Desde un punto de vista operacional, los dispositivos de tipo Cliente (módulos de PLC, interfaces Hombre-Máquina, etc.) y dispositivos de tipo Servidor TCP u otros (variadores de velocidad, módulos de E/S distribuidos, islas de automatización, etc.) pueden coexistir en una única red Ethernet TCP/IP.

Independientemente del tipo de elementos de la topología de red Ethernet realizada, en referencia a los intercambios entre módulos de PLC y los dispositivos distribuidos, es recomendable el uso de switches industriales. De este modo, la topología adoptada puede ser de tipo bus o anillo, basado en cobre o fibra óptica, según sea lo más apropiado para la aplicación.